Aspectos termodinâmicos em cosmologia

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Nunes, Rafael da Costa
• Orientador(a): Ananias Neto, Jorge
• Banca de defesa: Barboza Junior, Edésio Miguel , Pinto, Clifford Neves , Mandes, Albert Carlo Rodrigues , Oliveira Neto, Gil de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Cosmologia; Estatística não gaussianas; Energia escura
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/7115

Observações astronômicas realizadas nos últimos 20 anos envolvendo supernovas do tipo Ia, radiação cósmica de fundo e estruturas em grandes escalas, indicam que o Universo é descrito por um modelo cosmológico espacialmente plano e que se encontra atualmente em um estágio de expansão acelerada. A causa da aceleração é desconhecida e constitui um dos maiores desafios para a física moderna. O modelo que melhor descreve os dados, ACDM (modelo cosmológico com constante cosmologica mais matéria escura), apresenta inconsistências teóricas e, devido a esses problemas, a comunidade científica especializada vem propondo cenários alternativos ao modelo ACDM que possam ao mesmo tempo ajustar os dados observacionais e ter alguma fundamentação teórica consistente. Entre as alternativas á constante cosmológica é comum atribuir graus de liberdade adicionais para novas e exóticas formas de matéria com pressão negativa chamada de energia escura. Nesta tese, investigamos possíveis conexões entre cosmologia, gravitação e termodinâmica. Primeiro investigamos como estatísticas não-gaussianas combinadas com um cenário de gravitação entrópica pode afetar a dinâmica do Universo. Encontramos que essses cenários levam a uma modifição na constante de gravitação, que pode tornar o campo gravitacioaml mais fraco ou forte em grandes escalas. Comparamos nosso modelo de Universo com dados de Supernovas tipo Ia, oscilações acústicas bariônicas, taxa de expansão do Universo, e a função de crescimento das pertubações lineares da matéria. Em uma segunda parte, investigamos como limites impostos pelas condições de instabilidade termodinâmica pode restringir teoricamente modelos de energia escura. Mostramos que se fluidos escuros com uma equação de estado satisfazem essas condições de estabilidade, tal exigência coloca dificuldades sobre a existência de tais modelos. Comparando os vínculos termodinâmicos com os vínculos observacionais, notamos que uma porção muito significativa do espaço paramétrico para uma energia escura dinâmica é excluido quando comparado com as restrições impostas termodinâmicas. Acreditamos que esse resultado pode ser um passo importante na modelagem fenomenológica da energia escura.