| Resum: |
Fins i tot en les zones més remotes de l'espai, l'univers no és mai completament fosc. La radiació electromagnètica que s'estén des de l'infraroig fins a l'ultraviolat rep el nom de Llum Extragalàctica de Fons (EBL, per les sigles en anglès d'Extragalactic Background Light). L'EBL és el segon camp de fotons més intens de l'univers, només superat pel fons de radiació de microones (CMB), i es creu que prové majoritàriament de la llum emesa per estrelles i reemesa per pols al llarg de la història còsmica. Per això, mesurar l'EBL ens dona informació clau sobre la formació estel·lar i l'evolució galàctica. Tot i així, les mesures directes són molt complicades a causa de la contaminació per llum local. Una alternativa és utilitzar la interacció entre fotons de molt alta energia (VHE, >100 GeV) i fotons de l'EBL, que produeix una atenuació observable en l'espectre de raigs gamma de fonts llunyanes. Aquest mètode ha permès estimar de manera independent la constant de Hubble i ha motivat especulacions sobre nova física -com axion-like particles, matèria fosca o violacions de la invariància de Lorentz- quan s'han detectat discrepàncies entre observacions i models. Aquesta tesi analitza la solidesa de les restriccions a l'EBL obtingudes amb raigs gamma, posant especial atenció a les assumpcions sobre l'espectre intrínsec de les fonts, les incerteses observacionals i la validesa de les eines d'anàlisi utilitzades fins ara. Mitjançant simulacions Monte Carlo i dades històriques de MAGIC, s'estudien dos aspectes centrals. El primer és l'avaluació de la validesa d'eines estadístiques com el teorema de Wilks en l'anàlisi de dades obtingudes amb Telescopis Cherenkov Atmosfèrics d'Imatge (IACT), especialment davant d'errors sistemàtics dependents de l'energia, sovint ignorats. El segon és l'impacte de les assumpcions sobre l'espectre VHE en les restriccions inferides de l'EBL. Els resultats mostren que les restriccions a l'EBL depenen fortament d'aquestes assumpcions, i que les incerteses, sobretot els límits inferiors, podrien haver estat subestimades en molts estudis. Per això, aquesta tesi proposa millores per augmentar la robustesa estadística d'aquestes restriccions, especialment de cara a futures observacions amb el Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO). A més, he participat en el desenvolupament i prova del Barcelona Raman LIDAR pathfinder (pBRL), una eina de monitoratge atmosfèric pensada per a CTAO. Una caracterització precisa de l'atmosfera és essencial per reduir les incerteses sistemàtiques en els IACTs, especialment en una era on les incerteses estadístiques es veuran molt reduïdes. En resum, aquesta tesi busca reforçar les bases metodològiques dels estudis sobre l'EBL, contribuint a mesures més fiables i precises. En revisar críticament suposicions prèvies i afrontar les fonts d'incertesa, espero contribuir a una millor comprensió d'aquesta llum de fons que traça l'evolució de l'univers. |
visitant ::
identificació
