Comparative study between different dark matter halo density profiles

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorVitenti, Mariana Penna Lima
dc.contributor.authorAlabora, Alexandre de Ramos
dc.contributor.bancaVitenti, Sandro Dias Pinto
dc.contributor.bancaFurlanetto, Cristina
dc.coverage.extent72 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-09-04T15:33:00Z
dc.date.available2026-09-04T15:33:00Z
dc.date.issued2026-03-12
dc.description.abstractPrecise modeling of dark matter halo density profiles is increasingly important for mass calibration in modern cosmological surveys, where uncertainties in halo structure propagate into weak-lensing and cluster-based constraints on cosmology. This thesis reviews theΛCDM framework, structure formation, and the role of halos in lensing analyses, and then compares several parametric halo density models within two widely used computational libraries: NUMCOSMO and COLOSSUS. Using halos with a set of representative masses,Mvir ∈{5×1013, 1014, 5×1014, 1015} M⊙, at redshifts commonly explored in cosmological surveys, z ∈ {0.6, 0.9, 1.2}, we evaluate dark matter inner profiles (NFW, Hernquist, and Einasto), composite outer-profile extensions, and the DK14 model. The inner profiles show excellent agreement, with relative differences at the 10-9 to 10-8 level. The Einasto profile combined with constant-density and power-law outer terms also shows similarly high consistency, with discrepancies remaining at the 10-9 level once the normalization procedures are matched. The DK14 comparison yields agreement at the 10-7 level, indicating robust consistency even for a more structurally complex profile. In contrast, the Einasto + 2-halo comparison remains well behaved Only over part of the radial range and develops significant discrepancies at large radii, showing that this case still requires further investigation. Overall, the results validate the NumCosmo implementations for the inner, mean-density, power-law, and DK14 profiles, while identifying the 2-halo treatment as the main remaining source of unresolved numerical mismatc
dc.description.abstractother1A modelagem precisa dos perfis de densidade de halos de matéria escura e cada vez mais importante para a calibração de massa em levantamentos cosmológicos modernos, nos quais incertezas na estrutura dos halos se propagam para restrições cosmológicas baseadas em lenteamento fraco e em aglomerados de galáxias. Esta dissertação revisa o arcabouço ΛCDM, a formação de estruturas e o papel dos halos em análises de lenteamento, e então compara diversos modelos paramétricos de densidade de halos em duas bibliotecas computacionais amplamente utilizadas: NUMCOSMO e COLOSSUS. Utilizando halos com um conjunto de massas representativas, Mvir ∈ {5×1013, 1014, 5×1014, 1015} M⊙, em redshifts comumente explorados em levantamentos cosmológicos, z ∈ {0.6, 0.9, 1.2}, avaliamos perfis internos de matéria escura (NFW, Hernquist e Einasto), extensões compostas para os perfis externos e o modelo DK14. Os perfis internos apresentam excelente concordância, com diferenças relativas no nível de 10-9 a 10-8. O perfil de Einasto combinado com termos externos de densidade média constante e lei de potência também mostra consistência igualmente elevada, com discrepâncias permanecendo no nível de 10-9 uma vez compatibilizados os procedimentos de normalização. A comparação com o perfil DK14 apresenta concordância no nível de 10-7, indicando robustez mesmo para um modelo estruturalmente mais complexo. Em contraste, a comparação do perfil de Einasto com o termo de 2-halos permanece bem comportada apenas em parte do intervalo radial e desenvolve discrepâncias significativas em grandes raios, mostrando que esse caso ainda requer investigação adicional. De modo geral, os resultados validam as implementações do NumCosmo para os perfis internos, para os termos externos de densidade média e lei de potência, e para o perfil DK14, ao mesmo tempo em que identificam o tratamento do termo de 2-halos como a principal fonte remanescente de incompatibilidade numérica
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19911
dc.language.isoeng
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Física
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Física
dc.subjectDark matter (Astronomy)
dc.subjectHalo
dc.subjectWeak lensing
dc.subjectGalaxies clusters
dc.subjectCosmological parameters
dc.subject.capesCiências Exatas e da Terra - Física
dc.subject.cnpqCiências Exatas e da Terra - Física
dc.subject.keywordsMatéria escura (Astronomia)
dc.subject.keywordsHalo
dc.subject.keywordsLenteamento fraco
dc.subject.keywordsGaláxias Aglomerados
dc.subject.keywordsParâmetros cosmológicos
dc.titleComparative study between different dark matter halo density profiles
dc.title.alternativeEstudo comparativo entre diferentes perfis de densidade de halos de matéria escura
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 2 de 2
Imagem de Miniatura
Nome:
CE_FIS_Me_2026_Alabora_Alexandre_R.pdf
Tamanho:
3.66 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Texto completo ID. 195958
Baixar
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
CE_FIS_Me_2026_Alabora_Alexandre_R_Termo.pdf
Tamanho:
208.02 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Termo de autorização
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
555 B
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

02 - Mestrado - Física