Navegando por Autor "Silva Neto, Gival Pordeus da"
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Tese Teoria e aplicações do gás relativístico reduzido na cosmologia(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2020-03-06) Silva Neto, Gival Pordeus da; Medeiros, Leo Gouvea; Batista, Ronaldo Carlotto; ; ; ; Brito, Francisco de Assis de; ; Casarini, Luciano; ; Silva Júnior, Raimundo; ; Holanda, Rodrigo Fernandes Lira de;O Gás Relativístico Reduzido (RRG) é uma versão simplificada do gás relativístico ideal, onde se supõe que todas as partículas tenham o mesmo módulo de momento. Embora esta seja uma situação muito idealizada, o modelo resultante preserva a fenomenologia da distribuição de Maxwell-Boltzmann e, em algumas situações, pode ser descrito como um fluido perfeito, sem introduzir grandes erros. A descrição via fluido perfeito do modelo RRG já era usada para estudar o movimento térmico da matéria escura, neutrinos massivo e interação de bárions e fótons antes da recombinação, mostrando-se em boa concordância com trabalhos anteriores baseados no sistema completo de equações de Einstein-Boltzmann. Para entender esses resultados e construir uma estrutura mais geral e formal para o RRG, desenvolvemos uma descrição teórica de perturbações cosmológicas de primeira ordem para o mesmo, baseada em uma função de distribuição que codifica a suposição simplificadora de que todas as partículas possuem o mesmo módulo de momento. A partir dessa função derivamos o conjunto completo de equações de Einstein-Boltzmann para o RRG e estudamos quantidades além da aproximação de fluido perfeito. Derivamos uma expressão analítica que relaciona o parâmetro de movimento térmico à massa da partícula e também verificamos explicitamente que os limites não-relativísticos e ultra-relativísticos são recuperados. Além disso, usando o RRG para descrever matéria escura morna (WDM), mostramos que para partículas com m ∼ keV, a aproximação de fluido perfeito é válida em escalas com k . 10 h/Mpc durante a maior parte da evolução do universo. Nós também determinamos as condições iniciais para RRG no universo primordial e estudamos a evolução do potencial em um modelo de brinquedo composto apenas por RRG. Por fim, estudamos de forma semianalítica a evolução sub-horizonte do contraste de densidade da WDM em um modelo com WDM, radiação e Λ, onde a WDM é descrita pelo RRG.