Exploring signatures of new physics in cosmology

Resumen

La Cosmologı́a es el estudio de las orı́genes y evolución de nuestro Universo como un todo. Aunque bajo el lado teórico la Cosmologı́a nació hace un siglo, se estableció como una ciencia “guiada por los datos” unicamente en las ultimas décadas. La primera de la tesis está constituida por un capı́tulo introductorio que describe el modelo estándar que se utiliza hoy en Cosmologı́a, el modelo ΛCDM. La segunda parte se centra en la degeneración entre efectos de neutrinos y teorı́as de gravedad modificada. En “Hiding neutrino masses in modified gravity cosmology” se investigó como la teorı́a de Horndeski tenga suficiente libertad para reproducir una expansión como la que predice el ΛCDM y pueda incrementar el crecimiento de las estructura, escondiendo el efecto de neutrinos masivos. En la tercera parte se debate de agujeros negros primordiales. En “Primordial black holes as dark matter: converting constraints from monochromatic to extended mass distributions” se enseña como, desde los lı́mites existentes para agujeros negros primordiales con distribución de masa monocromática, sea posible obtener lı́mites en la abundancia de agujeros negros primordiales que tengan una distribución de masa extendida. En “GW×LSS: chasing the progenitors of merging binary black holes” se explica como, relacionando mapas de galaxias y mapas de ondas gravitatorias, se pueda llegar a entender cual es la origen, estelar o primordial, de los agujeros negros que forman las binarias detectadas. La cuarta parte describe como se pueda obtener nuevas pruebas sobre el Universo primigenio. En “Measuring the energy scale of inflation using large scale structure” enseñamos como se podrı́a medir la escala energética de la Inflación mediante la medida de una especifica señal de non-Gaussianidad primordial, llamada “graviton exchange”. En “From primordial black holes abundance to primordial curvature power spectrum (and back)” se utilizan los agujeros negros primordiales para poner limites en la amplitud máxima que pueda tener el espectro de potencia de la curvatura primordial. La quinta parte incluye el resumen de los resultados encontrados, una discusión de esos resultados y se debate sobre cuales son las perspectivas futuras de estos trabajos.