A Cosmologia observacional vêm ganhado força nas últimas décadas devido aos grandes levantamentos de dados. Os aglomerados de galáxias são um dos objetos mais importantes para esses levantamentos, por serem gigantescas estruturas ligadas gravitacionalmente e assim terem características ligadas intrinsecamente a formação de estruturas em larga escala. Uma propriedade importante, amplamente utilizada como proxy de massa é a riqueza, uma quantidade que estima o número de galáxias membros do aglomerado. Ela pode ser associada a riqueza à massa de um aglomerado por meio da distribuição riqueza-massa. Neste trabalho estudou-se a calibração da distribuição riqueza-massa, utilizando parametrizações para a média e desvio padrão da distribuição, com o objetivo de estudar o comportamento destes modelos. Para isto, utilizou-se dados do catálogo simulado cosmoDC2 para ajustar os valores dos parâmetros desses modelos através de métodos estatísticos de inferência. Além disso, através da divisão em pequenos intervalos, foi realizada uma reconstrução destas relações, que foi usada para fazer uma validação cruzada com os modelos calibrados.

Em 1998, observações de supernovas do tipo Ia constataram que o nosso Universo está em expansão acelerada. Para explicar esse fenômeno, foi introduzida uma componente exótica com pressão negativa chamada energia escura. Essa inclusão é feita no contexto do Modelo Cosmológico Padrão, assumindo o Princípio Cosmológico e a teoria da Relatividade Geral de Einstein. Neste cenário, o objetivo deste trabalho é reconstruir a equação de estado da energia escura, w(z)w(z), assumindo-a como um fluido barotrópico, usando uma abordagem paramétrica e independente de modelo, de modo que apenas os dados determinem a reconstrução. O método utilizado baseia-se em splines cúbicas, comumente aplicadas em interpolação polinomial. As análises foram divididas em três etapas, incorporando dados observacionais cada vez mais abrangentes e com mudanças no intervalo de redshift. Na terceira etapa, aplicamos o método de Monte Carlo via Cadeias de Markov (MCMC) para obter estimativas mais confiáveis das incertezas, superando as limitações da matriz de Fisher. Como resultado, para redshifts baixos (0 ≤ z ≤ 3), observamos um comportamento bimodal para w(z)w(z), com picos em w=−1w=−1 e em 0<w<1/30<w<1/3. Esse comportamento é compatível com a literatura, que também aponta valores próximos de w=−1w=−1, como w^=−1.087±0.03592w^=−1.087±0.03592, consistentes com a constante cosmológica.

O Observatório Vera Rubin é um dos novos experimentos que fornecerá catálogos de aglomerados de galáxias, os quais serão maiores e conterão dados mais precisos do que os atualmente disponíveis. Naturalmente, esses catálogos exigem o desenvolvimento de softwares capazes de lidar com o novo volume e precisão dos dados. Além disso, a necessidade de testar diferentes hipóteses físicas requer ferramentas cosmológicas modularizadas. Com esses softwares, é possível testar modelos de forma independente e incluir cada aspecto necessário às análises finais. Neste trabalho, testamos dois desses frameworks cosmológicos: o NumCosmo e o CCL, que serão utilizados pela equipe de pesquisadores da colaboração LSST-DESC. Os testes foram realizados em duas partes: a primeira consistiu em uma verificação cruzada das previsões de contagem de aglomerados e viés de halos entre as duas bibliotecas cosmológicas; a segunda parte foi uma análise completa via MCMC, utilizando as ferramentas do NumCosmo, para restringir os parâmetros cosmológicos usados na geração da simulação DC2.