According to Einstein's theory of general relativity the light of an object is deflected by a mass in its foreground. The deflections can be very weak or so strong that they are visible by eye... Show moreAccording to Einstein's theory of general relativity the light of an object is deflected by a mass in its foreground. The deflections can be very weak or so strong that they are visible by eye yielding strangely distorted arcs or even multiple images of the same source. Measurements of strong or weak lensing let us infer the total mass of the light-deflecting object which is an important cosmological observable. In this thesis we employ gravitational lensing to measure key cosmological observables, such as dark matter and dark energy. Instead of observing the effects of gravitational lensing around single galaxies or galaxy clusters, the Universe itself can be used as a lens: light travelling to us through the cosmic large-scale structure is also weakly lensed by it. Measuring this effect at different cosmic times allows us to infer the evolution of structure in the cosmic web. Hence, we can study how that is affected by dark energy or massive neutrinos. A key result of this thesis is that we find a lower amplitude for the clustering of matter at fixed matter density than that inferred from the most recent measurements of the cosmic microwave background radiation by the Planck satellite. Show less
De meeste materie in ons Universum is donker. Deze donkere materie vormt de bouwsteen van de grootschalige, kosmische structuren, waarin sterrenstelsels leven. Door zijn botsingloze natuur is... Show moreDe meeste materie in ons Universum is donker. Deze donkere materie vormt de bouwsteen van de grootschalige, kosmische structuren, waarin sterrenstelsels leven. Door zijn botsingloze natuur is donkere materie namelijk beter in staat structuren te vormen dan normale (__baryonische__) materie. Deze structuren bestaan uit vlakken, filamenten en knopen, die samen ook wel het kosmisch web worden genoemd. Sterrenstelsels bewonen de centra van grotere "halo__s" van donkere materie. Deze halo__s zijn zelf niet zichtbaar en het licht uitgezonden door sterrenstelsels kan ons alleen iets vertellen over het binnendeel van deze halo__s. In dit proefschrift trachten we meer over halo__s te weten te komen. Hiertoe maken we gebruik van kosmologische, hydrodynamische simulaties, waarin we niet alleen de donkere maar ook de zichtbare materie meenemen, alsmede alle processen die gedacht worden belangrijk te zijn voor de vorming en groei van sterrenstelsels. Dergelijke simulaties bieden ons de mogelijkheid om het verband tussen zichtbare en donkere materie te verkennen, aangezien beide componenten tegelijk en zelfconsistent worden gesimuleerd. In waarnemingen kan dit verband onderzocht worden door gebruik te maken van zwaartekrachtlenzen. De werking van dergelijke lenzen is gebaseerd op de afbuiging van fotonen (lichtdeeltjes) wanneer deze door een zwaartekrachtspotentiaal reizen. Zodoende ondervindt licht dat van ver in het heelal naar ons toe reist, onderweg verschillende kleine afbuigingen. Als gevolg hiervan zien wij het beeld van de bron als verplaatst, vergroot en verstoord. Het zwaartekrachtlenseffect kan gebruikt worden om verschillende eigenschappen van (materie in) het Universum te meten, waaronder de totale massa en het massaprofiel van halo__s, de vormen van halo__s, de effici_ntie van de vorming van sterrenstelsels en uiteindelijk ook de fundamentele kosmologische parameters van ons Universum. Door gebruik te maken van kosmologische, hydrodynamische simulaties kunnen we ook mogelijke effecten onderzoeken die ons ervan weerhouden om zwaartekrachtlenswerking te gebruiken om de fundamentele eigenschappen van de structuren waaruit ons Universum is opgebouwd, te meten. Show less
Galaxies with all their varieties, have been home to billions of stars during their life. It is because of the presence of these shining stars that we are able to observe them through the cosmic... Show moreGalaxies with all their varieties, have been home to billions of stars during their life. It is because of the presence of these shining stars that we are able to observe them through the cosmic time. Although we observe galaxies mostly through the light emitted by their stars, we cannot resolve these stars individually unless they are very close by. Because of this, the cumulative light from billions of stars in every galaxy is analyzed using stellar population models to extract information about the evolution of galaxies. Stellar light does not reach us without passing through the interstellar medium (ISM) which contains clouds of gas and dust particles. Gas and dust can absorb and re-emit the light from stars, or scatter it towards us and make interpreting what we observe in galaxies very complicated. Despite all these difficulties, just by analyzing the total light from galaxies, we can constrain the global physical properties of galaxies such as stellar mass, star formation rate and age, based on the stellar population models. By combining stellar population models and photoionization models we can further analyze the emission line spectrum of star-forming galaxies coming from ionized gas around young stars which provide us with a wealth of information about the small-scale properties of galaxies e.g., the ISM. This thesis is an attempt in understanding the relation between these small-scale properties and global properties of star-forming galaxies over cosmic time using stellar population synthesis models and photoionization models. Show less
