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@PhDThesis{Novaes:2015:EsNăGa,
               author = "Novaes, Camila Paiva",
                title = "Estimador de n{\~a}o Gaussianidade na radia{\c{c}}{\~a}o 
                         c{\'o}smica de fundo e simula{\c{c}}{\~o}es para a miss{\~a}o 
                         OLIMPO",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2015",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2015-02-27",
             keywords = "RCF, aglomerados de gal{\'a}xias, efeito Sunyaev-Zel'dovich, 
                         n{\~a}o-Gaussianidade, CMB, galaxy clusters, Sunyaev-Zel'dovich 
                         effect, non-Gaussianity.",
             abstract = "O campo de flutua{\c{c}}{\~o}es de temperatura da 
                         Radia{\c{c}}{\~a}o C{\'o}smica de Fundo (RCF) est{\'a} 
                         diretamente relacionado {\`a}s flutua{\c{c}}{\~o}es primordiais 
                         de densidade que deram origem {\`a}s estruturas 
                         cosmol{\'o}gicas. A an{\'a}lise da RCF e a procura por desvios 
                         da condi{\c{c}}{\~a}o Gaussiana, prevista no modelo 
                         cosmol{\'o}gico padr{\~a}o, s{\~a}o essenciais para a 
                         compreens{\~a}o do universo primordial e para o fortalecimento 
                         das bases da cosmologia moderna. No entanto, existem processos 
                         secund{\'a}rios de produ{\c{c}}{\~a}o de flutua{\c{c}}{\~o}es 
                         de temperatura que podem mascarar o sinal primordial da RCF, 
                         dificultando o estudo de suas propriedades intr{\'{\i}}nsecas, 
                         como {\'e} o caso do efeito Sunyaev-Zel\${'}\$dovich (SZ). 
                         Al{\'e}m de sua import{\^a}ncia intr{\'{\i}}nseca para o 
                         estudo da RCF, medidas combinadas do efeito SZ, cujo perfil 
                         caracter{\'{\i}}stico {\'e} medido entre 30 e 400 GHz, 
                         aproximadamente, e em outros comprimentos de onda tamb{\'e}m 
                         podem ser usadas para obter informa{\c{c}}{\~o}es 
                         cosmol{\'o}gicas. Este trabalho contribui para um melhor 
                         entendimento do sinal prim{\'a}rio ao estudar poss{\'{\i}}veis 
                         desvios primordiais da condi{\c{c}}{\~a}o Gaussiana em mapas da 
                         RCF produzidos pelo sat{\'e}lite Planck, e estuda o potencial do 
                         telesc{\'o}pio OLIMPO, desenvolvido pelo grupo de cosmologia da 
                         Universidade de Roma \${{"}}\$La Sapienza\${{"}}\$, de 
                         detectar o efeito SZ e usar os resultados para estimar 
                         par{\^a}metros cosmol{\'o}gicos com confiabilidade. O primeiro 
                         tema consistiu no desenvolvimento de um estimador baseado na 
                         combina{\c{c}}{\~a}o de duas ferramentas estat{\'{\i}}sticas 
                         que t{\^e}m se mostrado bastante sens{\'{\i}}veis a pequenos 
                         desvios de Gaussianidade em mapas da RCF: os Funcionais de 
                         Minkowski (FMs), j{\'a} amplamente utilizados no estudo de sinais 
                         n{\~a}o-Gaussianos, e as Redes Neurais Artificiais (RNs), 
                         designadas para identificar padr{\~o}es caracter{\'{\i}}sticos 
                         em conjuntos de dados. O estimador foi testado em diferentes 
                         condi{\c{c}}{\~o}es, de forma a otimizar o uso das RNs, levando 
                         a uma melhor atua{\c{c}}{\~a}o destas ao discriminar entre 
                         sinais prim{\'a}rios e secund{\'a}rios. Al{\'e}m disso, testes 
                         em dados sint{\'e}ticos mostraram uma efici{\^e}ncia de 95\% do 
                         estimador ao identificar o grau de n{\~a}o-Gaussianidade destes 
                         mapas. Por fim, os resultados obtidos para o desvio de 
                         Gaussianidade nos dados do Planck indicam que f\$_{NL}\$ = 44 
                         \$\pm\$ 14, com 2\$\sigma\$ de confiabilidade, estando em 
                         concord{\^a}ncia com resultados recentes obtidos pelas 
                         colabora{\c{c}}{\~o}es Planck e WMAP. O segundo tema corresponde 
                         ao est{\'a}gio sandu{\'{\i}}che desenvolvido em 
                         colabora{\c{c}}{\~a}o com o grupo de Cosmologia da Universidade 
                         de Roma \${{"}}\$La Sapienza\${{"}}\$, visando ajudar na 
                         prepara{\c{c}}{\~a}o para a miss{\~a}o do telesc{\'o}pio 
                         OLIMPO, um instrumento projetado para estudar o efeito SZ, 
                         operando em quatro bandas de frequ{\^e}ncia com elevada 
                         sensibilidade. A principal contribui{\c{c}}{\~a}o para a 
                         miss{\~a}o foi a an{\'a}lise do potencial de medidas 
                         fotom{\'e}tricas e espectrosc{\'o}picas do OLIMPO para a 
                         estimativa de par{\^a}metros de aglomerados. N{\'o}s realizamos 
                         simula{\c{c}}{\~o}es de medidas espectrosc{\'o}picas e 
                         fotom{\'e}tricas da linha de visada que atravessa um dos 
                         aglomerados de gal{\'a}xias escolhidos para 
                         observa{\c{c}}{\~a}o do instrumento. Utilizando cada tipo de 
                         simula{\c{c}}{\~a}o individualmente e combinadas, n{\'o}s 
                         conclu{\'{\i}}mos que, como esperado, simula{\c{c}}{\~o}es 
                         espectrosc{\'o}picas apresentam uma performance superior, 
                         permitindo a estimativa de um conjunto maior de par{\^a}metros de 
                         aglomerados e sendo mais precisas na estimativa de alguns deles. 
                         Al{\'e}m disso, a combina{\c{c}}{\~a}o de 
                         simula{\c{c}}{\~o}es espectrosc{\'o}picas e fotom{\'e}tricas 
                         pode ainda melhorar a estimativa de alguns par{\^a}metros. 
                         ABSTRACT: The temperature fluctuations field of the Cosmic 
                         Microwave Background (CMB) Radiation is directly related to the 
                         primordial density fluctuations which gave rise to the 
                         cosmological structures. The analysis of the CMB and the search 
                         for deviations from the Gaussian condition, assumed in the 
                         standard cosmological model, are essential to understand the early 
                         universe and to strengthen the foundations of modern cosmology. 
                         However, there are processes that generate secondary temperature 
                         fluctuations that may mask the CMB primary signal, such as the 
                         Sunyaev-Zeldovich effect (SZ). In addition to its intrinsic 
                         importance for the study of CMB, the SZ effect, whose 
                         characteristic profile is measured between 30 and 400 GHz, 
                         combined to measurements in other wavelengths, can also be used to 
                         obtain cosmological information. This work contributes to a better 
                         understanding of the primary signal when studying possible 
                         primordial deviations from the Gaussian condition in CMB maps 
                         produced by the Planck satellite, and studies the potential of the 
                         OLIMPO telescope, developed by the cosmology group at the 
                         University of Rome \${{"}}\$La Sapienza\${{"}}\$, to detect 
                         the SZ effect and use the results to estimate cosmological 
                         parameters reliably. The first topic was the development of an 
                         estimator based on the combination of two statistical tools that 
                         have been very sensitive to small deviations of Gaussianity in CMB 
                         maps: the Minkowski Functionals (MFs), already widely used in the 
                         study of non-Gaussian signals, and Artificial Neural Networks 
                         (NNs), designed to identify characteristic patterns in data sets. 
                         The estimator was tested under different conditions in order to 
                         optimize the use of the NNs, leading to its better performance in 
                         discriminating between primary and secondary signals. In addition, 
                         tests on synthetic data showed an efficiency of 95\% of the 
                         estimator in identifying the degree of non-Gaussianity of these 
                         maps. Finally, the results obtained for the Gaussian deviation in 
                         the Planck data indicate that f\$_{NL}\$ = 44 \$\pm\$ 14, 
                         with 2\$\sigma\$ of reliability, which is in accordance with 
                         recent results obtained by Planck and WMAP collaborations. The 
                         second topic corresponds to the internship developed in 
                         collaboration with the group of cosmology at the University of 
                         Rome \${{"}}\$La Sapienza\${{"}}\$, aiming to help preparing 
                         for the mission of the OLIMPO telescope, an instrument designed to 
                         study the SZ effect, operating in four frequency bands with high 
                         sensitivity. The main contribution to the mission was the analysis 
                         of the potential of photometric and spectroscopic measurements of 
                         OLIMPO in estimating clusters parameters. We performed simulations 
                         of the OLIMPO spectroscopic and photometric measurements of the 
                         line-of-sight trough one of the galaxy cluster chosen to be 
                         observed by the instrument. Using each kind of simulations 
                         individually and combined, we find out that, as expected, 
                         spectroscopic simulations have a superior performance, allowing 
                         the estimative of a larger set of cluster parameters, and being 
                         more accurate in estimating some of them. Moreover, the 
                         combination of spectroscopic and photometric simulation can even 
                         improve some parameter estimates.",
            committee = "Miranda, Oswaldo Duarte (presidente) and Souza, Carlos Alexandre 
                         Wuensche de (orientador) and Villela Neto, Thyrso and Bessada, 
                         Dennis Fernandes Alves and Leo, Armando Bartolome Bernui and 
                         Abramo, Luis Raul Weber",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Estimator of non Gaussianity in the cosmic background radiation 
                         and simulations for the OLIMPO mission",
             language = "pt",
                pages = "221",
                  ibi = "8JMKD3MGP7W/3HSE7T8",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP7W/3HSE7T8",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "03 dez. 2020"
}


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