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Título: Modelo unificado para o setor escuro e a teoria de Rastall.
Autor(es): Pereira, Campos, Juliano
Orientador: Fabris, Júlio César
Data do documento: 28-Ago-2013
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Nesta tese, investigamos o cenário de unificação promovido pelo modelo de gás de Chaplygin generalizado (um fluido perfeito caracterizado por uma equação de estado p = −A/ρα ). Nossas preocupações estão com a possível tensão existente entre testes cinemáticos de base e aqueles relacionados à evolução de pequenas perturbações. Analisamos dados de observação da idade diferencial do Universo, de supernovas Ia, de oscilações acústicas bariônicas e da posição do primeiro pico do espectro angular da radiação cósmica de fundo. Mostramos que esses testes favorecem valores negativos do parâmetro α: achamos α = −0.089+0.161 −0.128 com nível de 2σ e α < 0 com 85% de confiança. Estes correspondem a valores negativos do quadrado da velocidade do som, que são inaceitáveis do ponto de vista de formação de estrutura. Discutimos uma possível solução para este problema, quando o gás de Chaplygin generalizado é descrito na teoria modificada da gravidade proposta por Rastall. Mostramos que uma descrição do fluido no âmbito desta teoria não serve ao propósito, mas ela é necessária para a estrutura de gás de Chaplygin generalizado em uma teoria de campo escalar. Finalmente, abordamos a relatividade geral padrão no cenário de unificação fornecido pelo gás de Chaplygin generalizado no caso α = 0: este é geralmente considerado indistiguível do modelo ΛCDM padrão, mas mostramos que a evolução de pequenas perturbações, governada pela equação de Mészáros, é de fato diferente e a formação de halos de matéria GCG em sub-horizonte deve ser afetada fortemente em comparação com o cenário ΛCDM
In this thesis, we investigate the unification scenario provided by the generalised Chaplygin gas model (a perfect fluid characterized by an equation of state p = −A/ρα ). Our concerns lie with a possible tension existing between background kinematic tests and those related to the evolution of small perturbations. We analyse data from the observation of the differential age of the universe, type Ia supernovae, baryon acoustic oscillations and the position of the first peak of the angular spectrum of the cosmic background radiation. We show that these tests favour negative values of the parameter α: we find α = −0.089+0.161 −0.128 at the 2σ level and that α < 0 with 85% confidence. These would correspond to negative values of the square speed of sound which are unacceptable from the point of view of structure formation. We discuss a possible solution to this problem, when the generalised Chaplygin gas is framed in the modified theory of gravity proposed by Rastall. We show that a fluid description within this theory does not serve the purpose, but it is necessary to frame the generalised Chaplygin gas in a scalar field theory. Finally, we address the standard general relativistic unification picture provided by the generalised Chaplygin gas in the case α = 0: this is usually considered to be undistinguishable from the standard ΛCDM model, but we show that the evolution of small perturbations, governed by the Mészáros equation, is indeed different and the formation of sub-horizon GCG matter halos may be importantly affected in comparison with the ΛCDM scenario
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7486
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