Soluciones de Einstein de materia y energía oscura asintóticamente de Sitter - Sánchez García, Iván Eduardo (2015)
En esta tesis, se han investigado modelos cosmológicos con y sin interacción en el sector oscuro, en la métrica espacialmente plana de Friedmann-Robertson-Walker. En primer lugar, se ha trabajado con un grupo de transformacionesde simetría interna, que preserva la forma de las ecuaciones de Einstein, yque permiten relacionar magnitudes características de un fluido, como su densidadde energía y presión, con magnitudes geométricas como la tasa de expansión. Hemosutilizado estas transformaciones para construir cosmologías de taquiones fantasmasy complementarios a partir de taquiones estándar. Es decir, las transformaciones deinvariancia de forma (TIF) generan nuevas cosmologías a partir de una conocida, quedenominaremos "semilla"; en particular aplicamos las TIF al taquión ordinario y se obtuvieron dos especies de taquiones conocidos, como el taquión fantasma y el complementario. Hemos mostrado que las TIF nos permiten pasar de una cosmología noestable a una estable y vice versa. Además, hemos aplicado estas transformaciones,a modo de ejemplo, a un potencial que va como el inverso del campo al cuadrado, V ∝ ∅² y generado todo el campo de taquiones extendidos. También, calculamos elespectro de potencia del campo gravitatorio para un tipo particular de taquión conconstante cosmológica y lo comparamos con el modelo ΛCDM. Hemos encontrado,que el espectro de potencias del taquión estándar con constante cosmológica, difiereen varios órdenes de magnitud con el modelo de concordancia. En el caso del campode taquiones complementario con constante, coincide con dicho modelo cuando elíndice barotrópico toma el valor γ0= 1,91. Por otro lado, hemos considerado dosmodelos, en donde interactúan materia y energía oscura, más un término de radiación y otro de bariones desacoplados. Hallamos la densidad de energía del sectoroscuro y la densidad de energía total en función del corrimiento al rojo z. Hemosaplicado el método estadístico de Χ² a la base de datos de la función Hubble pararestringir los parámetros del modelo y analizar su validez, comparando ambos modeloscon el modelo ΛCDM. También, incluimos el término de radiación desacopladopara analizar el comportamiento de la energía oscura de los modelos, en la era de recombinación, y examinar su cantidad en la época dominada por la radiación. Hemosobtenido que los modelos satisfacen la estricta cota Ωx(z ≈ 1100) < 0;009 a 2σ, porlo que son consistentes con los análisis recientes, de las mediciones de anisotropíade la radiación cósmica de fondo (RCF), hechos por Planck. Además, son consistentescon las futuras cotas que podrían alcanzarse con los experimentos Euclid y CMBPol. Ambos modelos también cumplen la severa cota Ωz(z ≈ 10¹°) < 0,04 a 2σ de la época de nucleosíntesis del "Big Bang". También, se estimó la edad actualdel universo y se examinó el problema de la edad cósmica, a grandes corrimientosal rojo, asociado con el antiguo quasar APM 08279 + 5255.