Análisis estadístico de la evolución cósmica de los agujeros negros masivos usando variables fotométricas.

Abstract

La edad del universo es una de las principales interrogantes de la humanidad, la cual puede ser abordada desde la Física mediante la medición del desplazamiento al rojo emitido por los objetos más distantes en el universo. Sin embargo, la relación entre el desplazamiento al rojo y la edad del universo no es lineal, siendo esta compleja y difícil de calcular sin establecer hipótesis sobre la topología del universo. Así, los modelos de regresión en media no resultan adecuados para estudiar esta relación, pues modelar la media del desplazamiento al rojo no será equivalente a modelar la edad media de los objetos del universo. Para los cuantiles, lo anterior sí se satisface debido a su propiedad de invariancia bajo transformaciones. En este trabajo se estudia el tiempo histórico del universo al modelar la relación entre desplazamiento al rojo y características fotométricas medidas en 46420 cuásares por medio de un modelo de regresión cuantílica. En particular, un modelo de regresión cuantílica aditiva parcialmente lineal fue ajustado sobre el percentil 90, permitiendo incluir efectos lineales y no lineales para modelar el desplazamiento al rojo del 10% de los cuásares más antiguos del universo conocido. Métodos clásicos estadísticos fueron usados para la clasificación y selección de variables. Finalmente, se interpretan los efectos de las variables fotométricas significativas del modelo final, permitiendo hacer predicciones más robustas sobre el desplazamiento al rojo, lo que ofrece un enfoque nuevo en el estudio de la evolución cósmica.