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Título: Perturbações da matéria num modelo cosmológico com interações no setor escuro
Autor(es): Fuño, Alonso Romero
Orientador: Zimdahl, Winfried Ernst Wilhelm
Data do documento: 29-Abr-2014
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Interações no setor escuro mudam a dinâmica cosmológica padrão. Em particular, elas podem ser relevantes para aliviar o problema de coincidência. Nesta dissertação estudamos um modelo cosmológico no qual a matéria escura e a energia escura interagem de tal forma que a razão entre as densidades das energias obedece uma lei de potência com respeito ao fator de escala. Este modelo foi introduzido na literatura para abordar o problema de coincidência e sua dinâmica do fundo homogêneo e isotrópico já foi estudado em trabalhos anteriores. O presente trabalho estende este modelo para incluir desvios da homogeneidade no Universo. Pequenas perturbações da homogeneidade podem crescer devido à instabilidade gravitacional para finalmente formar as estruturas que observamos atualmente. Enquanto estas inomogeneidades são pequenas, seu crescimento pode ser estudado por uma teoria perturbativa de primeira ordem. Fizemos um estudo dessa dinâmica perturbativa tanto no nível newtoniano quanto no relativístico. Por outro lado, atualizamos os estudos anteriores da dinâmica do fundo considerando amostras de dados de supernovas mais recentes na literatura. No fundo, o modelo é testado contra os dados de Supernovas do tipo Ia das amostras SDSS, Constitution e Union 2.1. No âmbito de uma teoria Newtoniana simplificada estudamos a influência do acoplamento entre matéria e energia escuras na dinâmica das perturbações da matéria. Na base de uma teoria relativista invariante de calibre calculamos o espectro de potência da matéria e confrontamos os resultados com os dados da estrutura em larga escala dos projetos 2dFGRS e SDSS DR7. Além disso, é feita um análise conjunta do nível de fundo com o nível perturbativo
Interactions in the dark sector change the cosmological standard dynamic. In particular, they can be relevant to alleviate the problem of coincidence. In this thesis we study a cosmological model in which dark matter and dark energy interact in such a way that the ratio between the densities of the energies obeys a power law with respect to the scale factor. This model was introduced in the literature to address the problem of coincidence and the dynamics of the homogeneous and isotropic background has been studied in previous works. The present work extends this model to include deviations from homogeneity in the Universe. Small perturbations of homogeneity may grow due to gravitational instability to finally form the structures that we observe today. While these inhomogeneities are small, their growth can be studied by a perturbation theory of first order. We did a study of this perturbative dynamics both at the Newtonian and the relativistic levels. On the other hand, we actualize previous studies of the background dynamics by taking into account the most recent SNIa data. Basically, the model is tested against data from type Ia supernovae samples of SDSS, Constitution and Union 2.1. Within a simplified Newtonian theory we study the influence of the coupling between matter and dark energy on the dynamics of matter perturbations. On the basis of a relativistic gauge invariant theory we calculate the power spectrum of the matter and confront the results with data from the large-scale structure of the 2dFGRS and SDSS DR7 projects. Moreover, we perform a joint analysis of the background level with the perturbative level
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7454
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