Modelos para la expansión acelerada del universo

• Autores: Bengochea, Gabriel R.
• Año de publicación: 2009
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Ferraro, Rafael
• Materia: RELATIVIDAD GENERAL; ELECTRODINAMICA DE BORN-INFELD; COSMOLOGIA; ENERGIA OSCURA; TELEPARALELISMO; GENERAL RELATIVITY; BORN-INFELD ELECTRODYNAMICS; COSMOLOGY; DARK ENERGY; TELEPARALLELISM
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El descubrimiento de una disminución inesperada en los flujos de energía provenientes de supernovas del tipo Ia ha abierto uno de los problemas más enigmáticos y profundos en la cosmología actual. Estas observaciones han si- do interpretadas como evidencia sólida de que la expansión actual del univer- so es acelerada por algo que genéricamente se ha denominado energía oscura. A pesar de que la constante cosmológica parece ser la explicación más sim- ple y más favorecida observacionalmente para el fenómeno de la aceleración, otros escenarios se han estado desarrollando desde el hallazgo en 1998. En esta Tesis se presenta, primeramente, un análisis de modelos elec- trodinámicos no lineales mediante lagrangianos de Born-Infeld aplicados a la propagación de un rayo de luz en un contexto cosmológico, en donde se halla una corrección a la distancia luminosa a una fuente puntual como una manera de estudiar posibles contribuciones al momento de realizar estas ob- servaciones para supernovas del tipo Ia; y en la segunda parte de este trabajo se realiza un repaso de los rasgos carácterísticos de las llamadas teorías f(R) y se presenta una nueva clase de teorías de gravedad modificada, a las que lla- mamos teorías f(LT ), para explicar la aceleración del universo recientemente detectada sin la necesidad de energía oscura. Esta clase de teorías surge a partir de una modificación del lagrangiano del equivalente Teleparalelo de la Relatividad General (TEGR), cuyas ecuaciones de movimiento son siempre de segundo orden en contraste con las ecuaciones de cuarto orden que la mayoría de las mencionadas teorías f(R) posee. Se muestra además que la solución cosmológica estudiada presenta las tres últimas fases cosmológicas esperadas, y a través de un análisis conjunto de datos provenientes de las observaciones más recientes de supernovas del tipo Ia, Radiación Cósmica de Fondo (CMB) y Oscilaciones Acústicas de Bariones (BAO), se ponen cotas para el valor del único parámetro adicional que poseen estas teorías.
The discovery of an unexpected diminution in the observed energy fluxes coming from type Ia supernovae has opened one of the most puzzling and deepest problems in cosmology today. These observations have been inter- preted as solid evidence for an accelerating universe dominated by something called dark energy. Although the cosmological constant seems to be the sim- plest explanation for the phenomenon, several dynamical scenarios have been tried out since 1998. In this Thesis we present, in first place, an analysis of non-linear electro- dynamic models by employing Born-Infeld type lagrangians. We obtain exact solutions of the Born-Infeld theory for electromagnetic plane waves propa- gating in the presence of static background fields. After that, we use these results to show how the luminosity distance to a point-like source such as type Ia supernovae is modified when a static magnetic background is present in an expanding universe. In second place, we carried out a review of the char- acteristic features of f(R) theories and we present a new class of modified gravity theories, namely f(LT ) theories, to explain the recently discovered acceleration of the universe without the need for dark energy. This class of theories arises from a modification of the teleparallel equivalent of general relativity (TEGR) whose field equations are always second order equations in contrast to the fourth-order equations that most of f(R) theories holds. It is also shown that the cosmological solution has the last three expected cosmological phases, and finally we perform a joint analysis with measure- ments of the most recet type Ia supernovae, baryon acoustic oscillation peak, and estimates of the cosmic microwave background shift parameter data to constrain the only new parameter this theory has.
Fil: Bengochea, Gabriel R.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.