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Ondas gravitacionais primordiais (2006)

  • Authors:
  • Autor USP: SANTOS, MARCELLE SOARES DOS - IAG
  • Unidade: IAG
  • Sigla do Departamento: AGA
  • Assunto: ONDAS GRAVITACIONAIS
  • Language: Português
  • Abstract: As ondas gravitacionais primordiais são as mais antigas relíquias já concebidas no âmbito científico para o Universo primordial. Tais relíquias devem - como consequência direta da teoria da relatividade geral no contexto do modelo cosmológico padrão - constituir um fundo cosmológico de radiação gravitacional, resultante de perturbações quânticas ocorridas no espaço-tempo em escalas de energia da ordem de '10 POT.15GeV'. A cosmologia é um dos campos teóricos particularmente tocados por essa previsão e o presente trabalho é parte integrante dela. A partir de primeiros princípios, a origem e evolução do fundo cosmológico de ondas gravitacionais é computada consistentemente, empregando as teorias da relatividade geral e de perturbações cosmológicas. A evolução temporal das perturbações tensoriais é regida, classicamente, por uma equação diferencial que pode ser interpretada como a de um oscilador excitado, de modo que o espectro de potências depende da evolução do fator de escala do Universo. As condições iniciais do problema são determinadas durante a era inflacionária (modelo de Sitter), em 'z>10 POT.25', quando o regime quântico se estabelece. Ambos os regimes, clássico e quântico, são tratados e, por meio de um método semi-analítico, o sistema é evoluído até o presente, sem a necessidade de invocar aproximações simplificadoras como a de horizonte fino (ou super-adiabática) e a de transições instantâneas entre as sucessivas fases de domínio dosdistintos fluidos cósmicos. A acurácia de tais aproximações, largamente empregadas na literatura, é posta em xeque. A forma do espectro depende das condições iniciais e do fator de escala nos instantes em que os modos estão no limiar do horizonte; a amplitude depende também da escala de energia da inflação. Como a natureza física do fluido que promove a expansão acelerada observada no Universo recente (conhecido como energia escura) ainda não está determinada, foram ) foram analisadas quatro categorias de modelos, nomeadas segundo o tipo de energia escura: constante cosmológica, fluido X (fantômico ou não), gás de Chaplygin generalizado e (uma forma parametrizada de) quintessência. Os resultados são conclusivos quanto à insensibilidade das ondas gravitacionais à energia escura, devido ao fato de que sua fase de domínio é recente ('z~1'). A contrapartida empírica dessas previsões teóricas ainda inexiste, pois a sensibilidade e as frequências de operação dos experimentos ja construídos são inadequadas. Os prospectos mais promissores são os de detectores espaciais, que devem entrar em operação em 2015 e ser sensíveis a amplitudes da ordem de ~ '10 POT.-23' em frequências de 'DA ORDEM DE' '10 POT.-3- 1Hz'. Por outro lado, a radiação cósmica de fundo em microondas fornece uma alternativa concreta de se obter essas informações indiretamente. Ambas as perspectivas observacionais são discutidas neste trabalho, mediante uma revisão dos empreendimentos observacionais maisimportantes.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 04.07.2006

  • How to cite
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    • ABNT

      SANTOS, Marcelle Soares dos; GOUVEIA DAL PINO, Elisabete Maria de. Ondas gravitacionais primordiais. 2006.Universidade de São Paulo, São Paulo, 2006.
    • APA

      Santos, M. S. dos, & Gouveia dal Pino, E. M. de. (2006). Ondas gravitacionais primordiais. Universidade de São Paulo, São Paulo.
    • NLM

      Santos MS dos, Gouveia dal Pino EM de. Ondas gravitacionais primordiais. 2006 ;
    • Vancouver

      Santos MS dos, Gouveia dal Pino EM de. Ondas gravitacionais primordiais. 2006 ;

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