Cosmological model with running vacuum energy and warm dark matter
Nome: JHONNY ANDRES AGUDELO RUIZ
Tipo: Tese de doutorado
Data de publicação: 28/01/2021
Orientador:
Nome |
Papel |
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| ILIA CHAPIRO | Orientador |
Banca:
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Papel |
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| PATRICK PETER | Examinador Externo |
| OLIVER FABIO PIATTELLA | Examinador Interno |
| MANUEL ASOREY CARBALLEIRA | Examinador Externo |
| JÚLIO CÉSAR FABRIS | Examinador Interno |
| ILIA CHAPIRO | Orientador |
Páginas
Resumo: O núcleo da presente tese é a possibilidade da variação da constante cosmológica com a escala de energia. Teoricamente, essa variação na região IR é um modelo possível e viável. Porém, do ponto de vista da Teoria Quântica dos Campos (QFT), a energia resultante dessa variação da constante cosmológica não pode ser absorvida pelo setor de matéria. É por isto que, os limites fenomenológicos sobre tal variação não são suficientemente restritos. Essa situação pode ser diferente no universo primordial, época na qual o campo gravitacional foi grande o suficiente para facilitar uma criação eficiente de partículas a partir do vácuo. Desenvolvemos aqui um marco teórico para explorar esta possibilidade de forma sistemática, sob o suposto de que dita variação ocorre numa época na qual a matéria escura (DM) está desacoplada e se expande de forma adiabática, enquanto que a matéria usual pode ser considerada como sem massa e pode ser criada de forma abundante a partir do decaimento da energia do vácuo. Mediante o uso do simples modelo de gás relativístico reduzido (RRG) para descrever matéria escura morna (WDM), consideramos aqui a dinâmica tanto no nível de fundo quanto no nível perturbativo e avaliamos o impacto desse decaimento do vácuo no espectro de potências da matéria e no primeiro pico acústico do CMB. Adicionalmente, usando dados combinados de SNIa+BAO, encontramos os valores do melhor ajuste para os parâmetros livres do nosso modelo.
Adicionalmente, é bem conhecido que a inclusão da curvatura espacial pode modificar a evolução das perturbações da matéria e afetar a formação de estruturas a grande escala (LSS). Quantificamos os efeitos dessa curvatura não nula em termos da LSS para um modelo cosmológico considerando uma RCC e WDM. A evolução das perturbações de densidade e a forma modificada do espectro de potências é também reconstruída neste contexto.
Finalmente, as ações de campo escalar mínima e não-mínima equivalentes ao RRG (descrevendo WDM) são construídas analiticamente, onde tais ações e suas equações de movimento, reproduzem as mesmas soluções para o fator de escala cosmológico presente na métrica FRLW. Em particular, construímos a teoría escalar correspondente com o modelo de gás ideal ultra-relativístico de partículas com spin nulo que possui simetria conforme. É considerada também a possibilidade de complementar nossa descrição escalar para WDM com um componente de energia escura (DE) dinâmica na forma de uma constante cosmológica variável (RCC).
