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Título: Setor escuro do universo: uma análise termodinâmica
Título(s) alternativo(s): The dark sector of the universe: a thermodynamic analysis
Autor(es): Silva, Heydson Henrique Brito da
Palavras-chave: Energia escura. Matéria escura. Termodinâmica;Dark energy. Dark matter. Thermodynamics
Data do documento: 16-Abr-2014
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: SILVA, Heydson Henrique Brito da. The dark sector of the universe: a thermodynamic analysis. 2014. 116 f. Tese (Doutorado em Física da Matéria Condensada; Astrofísica e Cosmologia; Física da Ionosfera) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
Resumo: Significant observational effort has been directed to unveiling the nature of the so-called dark energy. However, given the large number of theoretical possibilities, it is possible that this a task cannot be based only on observational data. In this thesis we investigate the dark energy via a thermodynamics approach, i.e., we discuss some thermodynamic properties of this energy component assuming a general time-dependent equation-of-state (EoS) parameter w(a) = w0 + waf(a), where w0 and wa are constants and f(a) may assume different forms. We show that very restrictive bounds can be placed on the w0 - wa space when current observational data are combined with the thermodynamic constraints derived. Moreover, we include a non-zero chemical potential &#956; and a varying EoS parameter of the type &#969;(a) = &#969;0 + F(a), therefore more general, in this thermodynamical description. We derive generalized expressions for the entropy density and chemical potential, noting that the dark energy temperature T and &#956; evolve in the same way in the course of the cosmic expansion. The positiveness of entropy S is used to impose thermodynamic bounds on the EoS parameter &#969;(a). In particular, we find that a phantom-like behavior &#969;(a) < &#8722;1 is allowed only when the chemical potential is a negative quantity (&#956; < 0). Thermodynamically speaking, a complete treatment has been proposed, when we address the interaction between matter and energy dark
metadata.dc.description.resumo: Esforços observacionais significativos têm sido direcionados para investigar a natureza da chamada energia escura. No entanto, dado o grande número de possibilidades teóricas, esta tarefa não é possível baseando-se apenas em dados observacionais. Nesta tese, investigaremos a energia escura através da abordagem termodinâmica, isto é, discutiremos algumas propriedades termodinâmicas desta componente energética assumindo um parâmetro da equação de estado (EoS) geral dependente do tempo &#969;(a) = &#969;0 + &#969;af(a), onde &#969;0 e &#969;a são constantes e f(a) pode assumir diferentes formas. Mostraremos que limites muito restritivos podem ser colocados no espaço &#969;0 &#8722; &#969;a quando dados observacionais recentes são combinados com os vínculos termodinâmicos derivados. Além disso, incluímos um potencial químico &#956; não nulo e um parâmetro da EoS variável do tipo &#969;(a) = &#969;0 + F(a), portanto mais geral, nesta descrição termodinâmica. Derivamos expressões gerais para a densidade de entropia e o potencial químico, notando que a temperatura da energia escura T e &#956; evoluem da mesma maneira no decorrer da expansão cósmica. A positividade da entropia S é usada para impor limites termodinâmicos ao parâmetro da EoS &#969;(a). Em particular, encontramos que um comportamento tipo phantom &#969;(a) < &#8722;1 é permitido somente quando o potencial químico é uma quantidade negativa (&#956; < 0). Termodinamicamente falando, um tratamento completo foi proposto, quando abordamos a interação entre matéria e energia escuras
URI: http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/16627
Aparece nas coleções:PPGFIS - Doutorado em Física

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