El descubrimiento, a finales del año 2000, de que la velocidad de expansión
del Universo no esta disminuyendo sino de hecho acelerándose, se ha
convertido en uno de los principales misterios a entender en la física
actual, con explicaciones que van desde la existencia de una nueva
fuerza repulsiva (la “energía oscura”) or el fallo de la teoría de relatividad
general de Einstein a grandes escalas. Existe, además, gran evidencia
observacional de que la mayor parte de la fuerza gravitatoria que se opone
a esa expansión se origina en una componente de materia que aún no
hemos descubierto, la “materia oscura”. Otro aspecto que se suma al
interés general en cosmología es que una de las partículas mas livianas
que sí conocemos, los neutrinos, han sido recientemente detectados por
primera vez desde fuentes extra-terrestres. Pero el impacto que la
existencia de neutrinos masivos tiene en la Cosmología actual, y lo que
nos permitiría entender sobre su naturaleza, debe aún por ser precisado.

La comunidad científica de Cosmología, y las agencias de financiación,
han decidido atacar estos problemas con el desarrollo de grandes
cartografiados astronómicos que, básicamente, fotografian grandes
áreas de cielo observable, midiendo características de cientos de
millones de galaxias, como sus posiciones, flujos, formas, etc. Grandes
colaboraciones han ido creciendo a partir de grupos más reducidos
en los últimos 10 o 15 años y cada vez más combinan cientos de
científicos, técnicos e ingenieros de diferentes formaciones.

Algunos de estos cartografiados han terminado recientemente, otros
están actualmente recogiendo datos y analizándolos, y muchos otros
están siendo desarrollados para el futuro cercano. Su común
denominador es el nivel de precisión con el cual trazarán la estructura a
gran escala del universo, generando los mapas más grandes y profundos
que se hayan imaginado. Algunos empujarán técnicas tradicionales para
estudiar esos mapas al limite de estar dominadas por
errores sistemáticos, algunos otros proponen técnicas nuevas, recién
ahora permitidas por el avance tecnológico.

La combinación de preguntas tan fundamentales aun no resueltas, la existencia y financiación de grandes colaboraciones internacionales que
se proyectan del pasado al futuro, y de tecnologías que nos permiten
fotografiar el cielo cada vez más rápida y profundamente, hace que la
cosmología actual sea un campo sumamente activo e interesante, que
tal vez nos lleve a nuevas formas de entender el Universo.

En este curso discutiremos,
Primero, cuáles son las conclusiones ya establecidas en el campo, y
cómo se llegó a ellas con fundamentos observacionales fuertes.
Cuáles son en detalle los problemas y tensiones que aún deben
resolverse y que hacen que éste sea un momento muy interesante en
Cosmología.
Cómo reducir grandes cartografiados de galaxias, grandes bases
de datos, en algunas pocas cantidades que mejor los representan (los
observables). Y cuál es su relación concreta con los modelos teóricos, lo
que nos permite interpretar las mediciones.
Cuál es el rol de las simulaciones numéricas que nos permiten
reproducir esas observaciones. Cuál es el estado actual de esta línea de
trabajo, que por sí misma es un campo de estudio.
Repasaremos las colaboraciones mas importantes del pasado (Sloan
Digital Sky Survey (SDSS), o 2-degree Galaxy Redshift Survey
(2dfGRs)), las presentes (Dark Energy Survey (DES), eBOSS, KIDS) y
las futuras (DES, ESA/Euclid satellite).

Finalmente, discutiremos  cómo esperamos que estos grandes cartografiados cambien
nuestra comprensión sobre la gravedad en escalas cosmológicas.

Los temas a cubrir son, entonces

[1] Introduction : The expanding Universe – History present and future of observational cosmology

[2] Basics : Friedman Robertson Metric, Distances, Energy Components,  Dynamics

[3] Perturbations  : Very Basics of Inflation,