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Title: Anisotropias da radiação cósmica de fundo e vínculos em modelos com decaimento do vácuo
Authors: Silva, Francisco Edson da
Keywords: Anisotropias;Decaimento;Vácuo;Radiação cósmica;Anisotropies;Decaying;Vacuum;Cosmic Microwave
Issue Date: 26-Jul-2005
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: SILVA, Francisco Edson da. Anisotropias da radiação cósmica de fundo e vínculos em modelos com decaimento do vácuo. 2005. 109 f. Dissertação (Mestrado em Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2005.
Portuguese Abstract: Muitas observações astronômicas feitas nos últimos anos sugerem fortemente que o universo é espacialmente plano e dominado por uma forma de energia exótica. Esta densidade de energia desconhecida acelera a expansão do universo e corresponde a cerca de 70% da densidade total de energia sendo chamada de Energia Escura ou Quintessência. Um dos candidatos a energia escura, é a chamada constante cosmológica (Λ) que é usualmente interpretada como a densidade de energia do vácuo. Contudo, para remover a discrepância entre os valores esperado e observado para a densidade de energia do vácuo, alguns modelos atuais assumem que a energia do vácuo decai continuamente devido a seu possível acoplamento com os outros campos materiais do cosmos. Nesta dissertação, partindo dos conceitos e fundamentos da teoria da relatividade geral, estudamos a radiação cósmica de fundo com ênfase nas anisotropias ou flutuações em sua temperatura que servem de base observacional para o modelo do Big Bang e é uma das relíquias mais antigas do universo. As anisotropias são deduzidas a partir da integração da equação de Boltzrnann, que fazemos em primeira ordem para explicar qualitativamente a geração e c1assificação destas flutuações. Em seguida construimos o espectro angular de potência das anisotropias e deduzimos sua forma explícita em grandes escalas para o modelo com constante cosmológica (ACDM) e para um modelo com decaimento do vácuo (Λ(t)CDM). Com base no momento de quadrupólo medido pelo experimento do WMAP; estimamos as razões de decaimento da densidade de energia do vácuo em matéria e em radiação tanto no decaimento homogêneo como no não- homogêneo
Abstract: Many astronomical observations in the last few years are strongly suggesting that the current Universe is spatially flat and dominated by an exotic form of energy. This unknown energy density accelerates the universe expansion and corresponds to around 70% of its total density being usually called Dark Energy or Quintessence. One of the candidates to dark energy is the so-called cosmological constant (Λ) which is usually interpreted as the vacuum energy density. However, in order to remove the discrepancy between the expected and observed values for the vacuum energy density some current models assume that the vacuum energy is continuously decaying due to its possible coupling with the others matter fields existing in the Cosmos. In this dissertation, starting from concepts and basis of General Relativity Theory, we study the Cosmic Microwave Background Radiation with emphasis on the anisotropies or temperature fluctuations which are one of the oldest relic of the observed Universe. The anisotropies are deduced by integrating the Boltzmann equation in order to explain qualitatively the generation and c1assification of the fluctuations. In the following we construct explicitly the angular power spectrum of anisotropies for cosmologies with cosmological constant (ΛCDM) and a decaying vacuum energy density (Λ(t)CDM). Finally, with basis on the quadrupole moment measured by the WMAP experiment, we estimate the decaying rates of the vacuum energy density in matter and in radiation for a smoothly and non-smoothly decaying vacuum
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/16657
Appears in Collections:PPGFIS - Mestrado em Física

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