Um estudo sobre a tensão supernova - radiação cósmica de fundo e decaimento do vácuo

• Ano de defesa: 2013
• Autor(a) principal: Zilioti, George José Martins
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: cosmologia; cosmology; dark energy; decaimento do vácuo; energia escura; vacuum decay
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14131/tde-27102015-221704/

Neste trabalho analisamos algumas consequências físicas de uma cosmologia acelerada com interação no chamado setor cósmico escuro (energia escura + matéria escura fria). A componente de energia escura é representada por uma densidade de energia do vácuo que varia com o tempo e cuja lei de decaimento tem a seguinte forma: $\\Lambda = \\Lambda_0 + {3\\alpha}/{a^{2}}$, onde $\\Lambda_0$ é o termo de vácuo usual, $\\alpha$ é um parâmetro livre e $a(t)$ o fator de escala. Nesse contexto discutimos a tensão existente entre os dados de Supernovas (que preferem um Universo fechado, $\\Omega_{\\kappa} > 0$) e os dados da radiação cósmica de fundo que favorecem um Universo espacialmente plano ($\\Omega_{\\kappa} = 0$). Considerando que o termo variável simula uma curvatura (pois ambos possuem a mesma dependência no fator de escala), mostramos que sua contribuição atua no sentido de aliviar a tensão SNe Ia-CMB existente no modelo de concordância cósmica padrão ($\\Lambda CDM$, $\\alpha=0$). O modelo resolve o problema da idade do Universo e para $a>>1$, tal como ocorre com $\\Lambda CDM$, também evolui para um estágio de Sitter. O parâmetro $\\alpha$ é limitado através de uma análise estatística conjunta envolvendo dados de Supernovas, CMB ({\\it shift parameter}) e oscilações acústicas dos bárions (BAO). Separando o termo de vácuo em duas componentes ($\\Omega_{\\Lambda 0}$ e $\\Omega_{\\alpha 0}$) um teste $\\chi^{2}$ fornece os seguintes valores para o modelo plano: $\\Omega_{m0} = 0,27 \\pm 0,02$, $\\Omega_{\\Lambda 0} = 0,74 \\pm 0,02$ e $\\Omega_{\\alpha 0} = -0,01 \\pm 0,03$.