Formulação cinética para cosmologias com criação de matéria e aplicações

Abstract

Sílvio e Vinícius. Em especial ao professor GarySteigman pelas ricas discussões.A todos funcionários do IFUSP e do IAG. Ao Departamento de Física Geral do IFUSP pela infra-estrutura concedida.Agradeçoà minha mãe Tamara e ao meu pai Paulo, pela dedicação, apoio e incentivo incondicionais. Ao meu irmão Carlos eà minha sobrinha Larissa, que são fonte de inspiração e grande influência.A minha namorada Claire, pela companhia.A CAPES e CNPq pelo suporte financeiro.i Resumo Nesta tese, estudamos cosmologias com criação de matéria como alternativa ao modelo ΛCDM. Generalizamos a equação de Boltzmann relativística com um termo de produção de partículas fenomenológico, de tal forma que a equação resultante seja capaz de reobter os resultados da termodinâmica de não-equilíbrio das equações de balanço e evolução de temperatura.Após obter o termo correto para a equação generalizada de Boltzmann, investigamos como o formalismo proposto altera a equação de evolução de relíquias cósmicas na presença de criação gravitacional de partículas.ii AbstractIn this thesis, we study matter creation cosmologies as an alternative to the ΛCDM model. We generalize the relativistic Boltzmann equation with a phenomenological particle production term, in such a way that the resulting equation will be able to reproduce the non-equilibrium thermodynamics results of the balance equations and temperature evolution law.After obtaining the correct term to the generalized Boltzmann equation, we investigate how the proposed formalism changes the cosmic relic evolution equation in the presence of gravitational particle creation.iii Convenções• Adotaremos o sistema de unidades naturais em que c = k = h = 1. Quando for conveniente, reescreveremos as constantes explicitamente.

Cosmologia, criação de partículas e redução do setor escuro

“…Em particular, foi demonstrado que o modelo CCDM 9 é equivalente a ΛCDM mesmo a nível perturbativo [26; 27]. 10 Dentre os últimos resultados concernentes ao modelo com criação de partículas está o desenvolvimento de uma descrição cinética para a criação de particulas [28] na formulação de fluido simples. Portanto, embora muita investigação deva ainda ser realizada, podemos dizer que modelos com redução do setor escuro via criação de matéria e dentro da relatividade geral, constituem uma alternativa realística ao modelo considerado padrão.…”