New Techniques for an Optimal Cosmological Exploitation of Galaxy Surveys
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UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS DEPARTAMENTO DE ASTROFÍSICA Y CIENCIAS DE LA ATMÓSFERA TESIS DOCTORAL New techniques for an optimal cosmological exploitation of galaxy surveys Nuevas técnicas para explotar cosmológicamente cartografiados de galaxias de forma óptima MEMORIA PARA OPTAR AL GRADO DE DOCTOR PRESENTADA POR Julio Jonás Chaves Montero DIRECTORES Carlos Hernández Monteagudo Raúl Esteban Angulo de la Fuente Madrid, 2018 © Julio Jonás Chaves Montero, 2017 New techniques for an optimal cosmological exploitation of galaxy surveys Nuevas t´ecnicas para explotar cosmol´ogicamente cartografiados de galaxias de forma ´optima Una memoria presentada por Julio Jon´as Chaves Montero y dirigida por Dr. Carlos Hern´andez Monteagudo Dr. Ra´ul Esteban Angulo de la Fuente para aspirar al grado de Doctor en Astrof´ısica DEPARTAMENTO DE ASTROF´ISICA Y CC. DE LA ATMOSFERA´ FACULTAD DE F´ISICAS UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID Madrid, julio de 2017 New techniques for an optimal cosmological exploitation of galaxy surveys Nuevas t´ecnicas para explotar cosmol´ogicamente cartografiados de galaxias de forma ´optima Julio Jon´as Chaves Montero Universidad Complutense de Madrid Departamento de Astrof´ısica y Ciencias de la Atm´osfera Centro de Estudios de F´ısica del Cosmos de Arag´on Departamento de Cosmolog´ıa “Al otro, a Borges, es a quien le ocurren las cosas. Yo camino por Buenos Aires y me demoro, acaso ya mec´anicamente, para mirar el arco de un zagu´an y la puerta cancel; de Borges tengo noticias por el correo y veo su nombre en una terna de profesores o en un diccionario biogr´afico. Me gustan los relojes de arena, los mapas, la tipograf´ıa del siglo XVII, las etimolog´ıas, el sabor del caf´ey la prosa de Stevenson; el otro comparte esas preferencias, pero de un modo vanidoso que las convierte en atributos de un actor. Ser´ıa exagerado afirmar que nuestra relaci´on es hostil; yo vivo, yo me dejo vivir para que Borges pueda tramar su literatura y esa literatura me justifica. Nada me cuesta confesar que ha logrado ciertas p´aginas v´alidas, pero esas p´aginas no me pueden salvar, quiz´aporque lo bueno ya no es de nadie, ni siquiera del otro, sino del lenguaje o la tradici´on. Por lo dem´as, yo estoy destinado a perderme, definitivamente, y solo alg´un instante de m´ıpodr´asobrevivir en el otro. Poco a poco voy cedi´endole todo, aunque me consta su perversa costumbre de falsear y magnificar. Spinoza entendi´oque todas las cosas quieren perseverar en su ser; la piedra eternamente quiere ser piedra y el tigre un tigre. Yo he de quedar en Borges, no en m´ı(si es que alguien soy), pero me reconozco menos en sus libros que en muchos otros o que en el laborioso rasgueo de una guitarra. Hace a˜nos yo trat´ede librarme de ´el y pas´ede las mitolog´ıas del arrabal a los juegos con el tiempo y con lo infinito, pero esos juegos son de Borges ahora y tendr´eque idear otras cosas. As´ımi vida es una fuga y todo lo pierdo y todo es del olvido, o del otro. No s´ecu´al de los dos escribe esta p´agina.” —Jorge Luis Borges, Borges y yo “La libertad, Sancho, es uno de los m´as preciosos dones que a los hombres dieron los cielos; con ella no pueden igualarse los tesoros que encierra la tierra ni el mar encubre.” —Miguel de Cervantes, Don Quijote de la Mancha “You pigs, you. You goof like pigs, is all. You got the most in you, and you use the least. You hear me, you? Got a million in you and spend pennies. Got a genius in you and think crazies. Got a heart in you and feel empties. All a you. Every you ...”. He was jeered. He continued with the hysterical passion of the possessed. “Take a war to make you spend. Take a jam to make you think. Take a challenge to make you great. Rest of the time you sit around lazy, you. Pigs, you! All right, God damn you! I challenge you, me. Die or live and be great. Bow yourselves to Christ gone or come and find me, Gully Foyle, and I make you men. I make you great. I give you the stars.” —Alfred Bester, The Stars My Destination “Alea iacta est.” —Julius Caesar, crossing the Rubicon river with his legions A mis padres, mi t´ıo y mis abuelos, sois la causa de que haya llegado hasta aqu´ı. A ti, Virginia. Agradecimientos “Instruido por impacientes maestros, el pobre oye que es este el mejor de los mundos, y que la gotera del techo de su cuarto fue prevista por Dios en persona. Verdaderamente, le es dif´ıcil dudar de este mundo. Ba˜nado en sudor, se curva el hombre construyendo la casa en que no ha de vivir...” —Bertolt Brecht, Loa de la duda Como todo el que se ha embarcado en la aventura que es realizar una tesis doctoral, pronto entend´ıque el desarrollo y la consecuci´on de la misma se convertir´ıan en el eje central de mi vida. Y que encontrarse por casualidad con tu jefe un s´abado por la noche en tu despacho no s´olo ocurre en las pel´ıculas. Por todo ello, es l´ogico que tras estos cuatro a˜nos de arduo trabajo, me haya convertido poco a poco en un cient´ıfico. Para ilustrar c´omo fue este viaje, lo resumir´een tres etapas. Comenc´econ el cl´asico “S´olo s´eque no s´enada”, despu´es, al ir profundizando en algunos temas, me di cuenta de que mi ignorancia era mayor a´un de lo que pensaba. Por ´ultimo, descubr´ıque lo importante es tener una visi´on global del problema, y que la finalidad de una tesis es poner unos granitos de arena en la gran playa que es el conocimiento. S´olo esperas que brillen fugazmente antes de que los entierre el viento. Los responsables de que mi tesis llegase a buen puerto han sido mis dos direc- tores, Carlos Hern´andez Monteagudo y Ra´ul Angulo. Les agradezco profundamente que me brindasen la oportunidad de comenzarla y todas sus ideas, sugerencias, en- riquecedores debates y pacientes explicaciones. Sin ellos, este trabajo no se hubiera podido llevar a cabo. Y no s´olo eso, tambi´en me han formado como cient´ıfico y como persona. Quiero igualmente reconocer la labor del personal del Centro de Estudios de F´ısica del Cosmos de Arag´on (CEFCA), la instituci´on donde he desarrollado la tesis. Gracias a todos por vuestros comentarios y discusiones en nuestras reuniones semanales, y por la suculenta cerveza que Javi, Toni y Carli˜nos nos dan a catar en las“pelis con cervezas”. Una menci´on especia se merece Silvia Bonoli, con la que he trabajado duramente desde pr´acticamente el inicio de mi tesis. Y c´omo no, al resto de estudiantes (y Guillaume): Luis, Gonzalo, Rafa, Siddhartha, Daniele y David, con x los que he compartido largas horas de trabajo y de fiesta. Tambi´en quiero alabar la labor de Mariano Moles, fundador de CEFCA, y gracias al cual muchos hemos podido dedicarnos a lo que nos apasiona. Por ´ultimo, quiero valorar el apoyo econ´omico de la Fundaci´on Bancaria Ibercaja, que ha contribuido a que pudiese elaborar mi tesis en CEFCA. Durante el verano de 2016 complet´euna estancia en Leiden bajo la supervisi´on de Joop Schaye. Quiero agradecerle su gu´ıa y el acogerme durante dos meses en su grupo, fue de gran ayuda. Adem´as quiero dar las gracias a todos los doctorandos en Astrof´ısica de la Universidad de Leiden por el “borrel” de los viernes, por los partidos de f´utbol, y porque en poco menos de un mes me hicieron sentir como si llevase all´ımedia vida. A lo largo de nuestra trayectoria como estudiantes, nos encontramos con profesio- nales que ya sea por su ilusi´on, dedicaci´on o los ´animos que recibimos de ellos, nos dejan un especial recuerdo. As´ı, quiero mencionar a Antonio Molano Romero, mi pro- fesor de matem´aticas en el instituto. El´ que ense˜n´o, como a tantos otros, a disfrutar resolviendo problemas matem´aticos (y a medir una pizarra en borradores cuadrados). Asimismo me gustar´ıa recordar a Fernando Atrio Barandela, que dirigi´omi trabajo final de m´aster y me ayud´oa dar mis primeros pasos en la investigaci´on. Dejando a un lado el ´ambito profesional, mi principal y m´as importante agradeci- miento es a mis padres, mi t´ıo y mis abuelos. Siempre me hab´eis apoyado, cre´ıdo en lo que hago, interesado por ello y valorado sin importar el resultado. Y me lo hab´eis demostrado desde peque˜no, ya sea en la ´epoca en la que viv´ıa en C´aceres, en las escapadas que hago a mi tierra, en las que hac´eis para verme o al hablar por tel´efono a diario. No puedo imaginar c´omo hubiese sido yo sin vuestra influencia. Asimismo, agradezco tambi´en al resto de mi familia vuestros ´animos y los buenos ratos que pasa- mos juntos. Igualmente quiero agradecerte Virginia este fant´astico a˜no y todos los que nos quedan. Y darte las gracias por acompa˜narme en la aventura americana, seguro que nos ir´amuy bien. Y c´omo no, no quiero olvidarme de mis amigos y reconocer su contribuci´on a conformar lo que soy.