MODELOS COSMOLÓGICOS DE ENERGIA ESCURA E A CONSTANTE COSMOLÓGICA

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Aluno de Iniciação Científica: Vanessa Ribeiro Krubniki (PIBIC/Fundação Araucária)

Curso: Física (Bacharelado) (M)

Orientador: Fernando Pablo Devecchi

Departamento: Física

Setor: Setor de Ciências Exatas

Área de Conhecimento: 10404040


RESUMO

Levando-se em consideração o caráter atrativo da força gravitacional, com o acúmulo de dados observacionais que mostram que o universo sofre uma expansão acelerada surge a necessidade de se admitir a existência de uma forma de energia de pressão negativa, que seria responsável por contra balancear a gravidade após um período inicial de forte atração, passando em seguida a dominar sobre a energia gravitacional. Tal energia é denominada energia escura, e sua natureza permanece desconhecida. Neste trabalho são estudados alguns modelos de energia escura – com base no modelo cosmológico padrão – com o objetivo de se encontrar modelos que se ajustem aos dados de evolução de distâncias, onde a energia escura será representada por um campo escalar. Caso a aceleração obtida de um modelo baseado em um certo potencial se comporte da forma esperada, então existe a possibilidade de que esse potencial descreva corretamente a energia escura. Para isso, foi realizado um estudo inicial da teoria da relatividade em sua forma tensorial. A relatividade geral, por não se restringir apenas a referenciais inerciais, é usada para o estudo da gravitação e portanto está em foco como método utilizado. A partir de seu estudo são encontradas as equações de campo de Einstein, responsável pela descrição do campo gravitacional gerado, nesse caso, pela energia escura. Em conjunto com a equação de movimento de Klein-Gordon, constituem na base da formulação de qualquer modelo cosmológico. O sistema formado pela equação de Klein-Gordon e por uma combinação das duas equações linearmente independentes de Einstein é resolvido numericamente e um dos resultados é o gráfico da aceleração, que muda de acordo com o potencial testado. Ajustando os parâmetros do problema de forma a tentar obter a curva procurada, podemos, a partir do resultado, descartá-lo ou considerá-lo viável como potencial de energia escura, além de encontrar os valores desses parâmetros e condições iniciais permitidos para uma descrição satisfatória.

Palavras-chave: Energia Escura, Campos Escalares, Relatividade