O impacto que estruturas algébricas podem exercer em teorias físicas e bem ilustrado pela Mecânica Quântica, onde os números complexos são inquestionavelmente a escolha mais adequada para desenvolver a teoria. A Relatividade Geral pseudo-complexa avalia a possibilidade da interação gravitacional assumir sua descrição mais natural quando construída tendo como base os números pseudo-complexos, que consistem em uma das três possibilidades de números complexos abelianos com uma unica unidade imaginária. Esse conjunto numérico e dotado de elementos não nulos cujo produto e zero, tais números recebem o nome de zeros generalizados ou divisores de zero. A presença de zeros generalizados permite a introdução de um princípio variacional modificado do qual um termo adicional, ausente na Relatividade Geral, emerge nas equações de campo. Esse termo adicional e interpretado como uma energia escura, cuja origem física está relacionada com flutuações no vácuo. A inclusão desse efeito e legítima pois flutuações no vácuo a priori devem gravitar como qualquer outra forma de energia. Das equações de campo podemos resumir a principal ideia conceitual da teoria, na Relatividade Geral pseudo-complexa massa não apenas curva o espaçotempo como também e capaz de alterar a estrutura do espaço-tempo ao redor da massa. As diferenças com relação a Relatividade Geral se manifestam em situações físicas extremas, no regime de campos gravitacionais intensos. Como aplicação analisamos sob o ponto de vista teórico um objeto compacto exótico composto por matéria escura fermiônica. / The impact that algebraic structures can exert on physical theories is well illustrated by Quantum Mechanics, where complex numbers are unquestionably the most appropriate choice to develop the theory. Pseudo-complex General Relativity evaluates the possibility that the gravitational interaction acquires its most natural description when constructed upon pseudo-complex numbers, which consist of one of the three possibilities of abelian complex numbers with a single imaginary unit. This numerical set is endowed with nonzero elements whose product is zero, such numbers are called generalized zeros or divisors of zero. The presence of generalized zeros allows the introduction of a modi ed variational principle from which an additional term, absent in General Relativity, emerges in the eld equations. This additional term is interpreted as a dark energy, whose physical origin is related to vacuum uctuations. The inclusion of this e ect is legitimate because a priori vacuum uctuations must gravitate as any other form of energy. From the eld equations we can summarize the main conceptual idea of the theory, in pseudo-complex General Relativity mass not only curves spacetime but also is able to change the structure of the spacetime around the mass. The di erences with respect to General Relativity are manifested in extreme physical situations in the regime of intense gravitational elds. As an application we analyze from the theoretical point of view an exotic compact object composed of fermionic dark matter.

O lado escuro do universo é misterioso e sua natureza é ainda desconhecida. De fato, isto talvez constitua o maior desafio da cosmologia moderna. As duas com- ponentes do setor escuro (mat´ eria escura e energia escura) correspondem hoje a cerca de noventa e cinco por cento do universo. O candidato mais simples para a energia energia é uma constante cosmológica. Contudo, esta tentativa apresenta uma enorme discrepância de 120 ordens de magnitude entre a predição teórica e os dados observados. Tal disparidade motiva os físicos a investigar modelos mais sofisticados. Isto pode ser feito tanto buscando um entendimento mais profundo de onde a constante cosmológica vem, se deseja-se derivá-la de primeiros princípios, quanto considerando outras possibilidades para a expansão acelerada, tais como modificações da relatividade geral, campos de matéria adi- cionais e assim por diante. Ainda considerando uma energia escura dinâmica, pode existir a possibilidade de interação entre energia e matéria escuras, uma vez que suas densidades são comparáveis e, dependendo do acoplamento usado, a interação pode também aliviar a questão de porquê as densidades de matéria e energia escura são da mesma ordem hoje. Modelos fenomenológicos tem sido amplamente estudados na literatura. Por outro lado, modelos de teoria de cam- pos que visam uma descrição consistente da interação energia escura/matéria escura ainda são poucos. Nesta tese, nós exploramos como candidato à energia escura um campo escalar ou vetorial em várias abordagens diferentes, levando em conta uma possível interação entre as duas componentes do setor escuro. A tese é dividida em três partes, que podem ser lidas independentemente. Na primeira parte, nós analisamos o comportamento asintótico de alguns modelos cosmológicos usando campos escalares ou vetorial como candidatos para a energia escura, à luz da teoria de sistemas dinâmicos. Na segunda parte, nós usamos um campo escalar em supergravidade para construir um modelo de energia escura dinâmico e também para incorporar um modelo de energia escura holográfica em supergravidade mínima. Finalmente, na terceira parte, nós propomos um modelo de energia escura metaestável, no qual a energia escura é um campo escalar com um potencial dado pela soma de auto-interações pares até ordem seis. Nós inserimos a energia escura metaestável em um modelo SU(2)R escuro, onde o dubleto de energia escura e o dubleto de matéria escura interagem nat- uramente. Tal interação abre uma nova janela para investigar o setor escuro do ponto-de-vista de física de partículas. Esta tese é baseada nos seguintes artigos, disponíveis também no arXiv: 1611.00428, 1605.03550, 1509.04980, 1508.07248, 1507.00902 e 1505.03243. O autor também colaborou nos trabalhos: 1607.03506 e 1605.05264. / The dark side of the universe is mysterious and its nature is still unknown. In fact, this poses perhaps as the biggest challenge in the modern cosmology. The two components of the dark sector (dark matter and dark energy) correspond today to around ninety five percent of the universe. The simplest dark energy candidate is a cosmological constant. However, this attempt presents a huge discrepancy of 120 orders of magnitude between the theoretical prediction and the observed data. Such a huge disparity motivates physicists to look into a more sophisticated models. This can be done either looking for a deeper understanding of where the cosmological constant comes from, if one wants to derive it from first principles, or considering other possibilities for accelerated expansion, such as modifications of general relativity, additional matter fields and so on. Still regarding a dynamical dark energy, there may exist a possibility of interaction between dark energy and dark matter, since their densities are comparable and, depending on the coupling used, the interaction can also alleviate the issue of why dark energy and matter densities are of the same order today. Phenomenological models have been widely explored in the literature. On the other hand, field theory models that aim a consistent description of the dark energy/dark matter interaction are still few. In this thesis, we explore either a scalar or a vector field as a dark energy candidate in several different approaches, taking into account a possible interaction between the two components of the dark sector. The thesis is divided in three parts, which can be read independently of each other. In the first part, we analyze the asymptotic behavior of some cosmological models using either scalar or vector fields as dark energy candidates, in the light of the dynamical system theory. In the second part, we use a scalar field in the supergravity framework to build a model of dynamical dark energy and also to embed a holographic dark energy model into minimal supergravity. Finally, in the third part, we propose a model of metastable dark energy, in which the dark energy is a scalar field with a potential given by the sum of even self-interactions up to order six. We insert the metastable dark energy into a dark SU(2)R model, where the dark energy doublet and the dark matter doublet naturally interact with each other. Such an interaction opens a new window to investigate the dark sector from the point-of-view of particle physics. This thesis is based on the following papers, available also in the arXiv: 1611.00428, 1605.03550, 1509.04980, 1508.07248, 1507.00902 and 1505.03243. The author also collaborated in the works 1607.03506 and 1605.05264.

Neste trabalho foi investigada a possibilidade de haver uma interação entre a energia e a matéria escuras. Adotamos um espaço-tempo de Friedmann-Robertson-Walker plano e dois modelos de energia escura interagente. No primeiro, o termo de interação, presente nas equações de conservação da energia e da matéria escuras, foi obtido a partir de argumentos fenomenológicos. No segundo, esse foi derivado de primeiros princípios. Ambos os modelos foram comparados com dados observacionais recentes e, em ambos os casos, obtivemos uma estimativa da constante de acoplamento diferente de zero com um desvio padrão de confiança. Além disso, em ambos os casos o sinal da constante de acoplamento é compatível com a energia escura se convertendo em matéria escura, fornecendo um alívio para o problema da coincidência. / In the present work the possibility of a dark energy interacting with dark matter has been investigated. We considered a flat Friedmann-Robertson-Walker space-time with two alternative interacting dark energy models. In the first, the interaction term, appearing in the energy conservation equations was introduced by purely phenomenological reasons. In the second, it has been obtained from a given Lagrangian density. In both cases we compared the results with recent observational data and obtained an estimate of the coupling constant, which is nonvanishing by one standard deviation. Moreover, in both cases the sign of the coupling constant is compatible with dark energy decaying into dark matter, providing an alleviation to the coincidence problem.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-09T17:21:02Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Aline Nascimento Lins (ok).pdf: 569104 bytes, checksum: 74a65b4ab8272bfcc42b2378df62b4ec (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-09T17:21:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação-Aline Nascimento Lins (ok).pdf: 569104 bytes, checksum: 74a65b4ab8272bfcc42b2378df62b4ec (MD5) Previous issue date: 2017-02 / O conceito de Matéria Escura surgiu para explicar uma anomalia na curva de rotação de galáxias espirais, desde então, pesquisadores de todo o mundo vêm tentando detectar a partícula que compõe tal matéria. Sem sucesso nas detecções, surgiram algumas teorias para explicar a existência tanto da Matéria Escura quanto da Energia Escura, responsável pela expansão acelerada do Universo. Neste trabalho apresentamos uma dessas teorias. Aqui sugerimos que o Universo se comporta de uma maneira diferente com a qual estamos acostumados, para isso tzemos uso da relatividade geral e da equação não-linear de Klein-Gordon, e então admitimos que o Universo está imerso em um superfluido relativístico para assim podermos explicar teoricamente Matéria Escura e Energia Escura. / The concept of Dark Matter arises to explain an anomaly in the rotation curve of spiral galaxies, since then, researchers around the world have been trying to detect the particle that composes this matter. Without success in the detections, some theories appeared to explain the existence of both Dark Matter and Dark Energy, the last one is responsible for the accelerated expansion of the Universe. In this dissertation we present one of these theories. Here we suggest that the Universe behaves in a di erent way with which we are accustomed, for this we have made use of the general relativity and the Klein-Gordon's nonlinear equation, and then we admit that the Universe is immersed in a relativistic superfluid so we can theoretically explain Dark Matter and Dark Energy.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-11-06T18:02:15Z No. of bitstreams: 1 DEUSALETE CÂMARA VILAR NETA – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 962651 bytes, checksum: a355f6b434b034d2c99fa76a8d757ea5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-06T18:02:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DEUSALETE CÂMARA VILAR NETA – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 962651 bytes, checksum: a355f6b434b034d2c99fa76a8d757ea5 (MD5) Previous issue date: 2016-08 / Capes / Modelos cosmológicos envolvendo campos escalares permitem a descrição de uma fase de expansão cósmica acelerada e, portanto, se apresentam como uma alternativa promissora no estudo da inação cósmica e da energia escura. O elemento chave dessa aceleração é a energia escura ou quintessência. Nosso interesse está em analisar soluções cosmológicas baseadas no formalismo de primeira ordem, aqui em particular, o caso para o espaço-tempo plano, por meio do acoplamento de campos escalares, de uma forma não trivial usando o método de extensão. Os resultados obtidos nos permitem calcular parâmetros cosmológicos analíticos, que ilustramos ao longo do texto através de exemplos resolvidos com situações-modelo de possível interesse. Ainda, discutiremos as ferramentas utilizadas em teoria de campos escalares na descrição de defeitos, tomando com o ponto de partida modelos comum campo escalar, e revisando aspectos básicos de teorias que envolvem três campos escalares. Além disso, utilizando o método BPS (Bogomol'nyi, Prasa de Somerfi eld), mostraremos que as soluções das equações de Eüler-Lagrange podem ser satisfeitas através de soluções de equações de primeira ordem. Após todas essas análises, iremos relacionar a teoria de campo escalar com a equação de campo de Einstein. Através dos procedimentos mencionados, esperamos compreender o processo de expansão do Universo acelerado, utilizando as soluções das equações de Friedmann. / Cosmological models involving scalar eld sallow the description of an accelerated cosmic expansion phase, and thus, they appear as apromising alternative in the study of cosmic in action and dark energy. The key element of this acceleration is the dark energy or quintessence. Our interest is to analyze cosmological solutions based on the fi rst-order formalism. In particular, we investigate the case for at space-time, by coupling scalar fi elds in a nontrivial manner using the extension method. The results obtained allowed us to calculate cosmological analytical parameters which are illustrated along the text. Moreover, we will discuss the tools used in scalar eld theory in the defect description, we took as a starting point models with a scalar eld, and by reviewing the basics of theories that involve three scalar elds. Further more, by using the BPS method (Bogomol'nyi, PrasadandSomer eld), we showed that the solutions of the Euler-Lagrange equations can be derived from the fi rst-order diferential equations. After all these analyzes, we will connect the fi eld theory tools with the Einstein eld equation. We hope to understand the expansion process of the accelerated universe through the previous procedures and by using the solutions of the Friedmann equations.

Submitted by HENDRIK GERARD JOHAN JENNEN null (hjennen@ift.unesp.br) on 2016-02-23T14:54:31Z No. of bitstreams: 1 thesis_oneside.pdf: 1083742 bytes, checksum: eeb3f42f2937a777dba99b7615ef69c8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-02-24T13:39:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 jannen_h_dr_ift.pdf: 1083742 bytes, checksum: eeb3f42f2937a777dba99b7615ef69c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-24T13:39:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 jannen_h_dr_ift.pdf: 1083742 bytes, checksum: eeb3f42f2937a777dba99b7615ef69c8 (MD5) Previous issue date: 2016-02-12 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Observações realizadas nas últimas três décadas confirmaram que o universo se encontra em um estado de expansão acelerada. Essa aceleração é atribuída à presença da chamada energia escura, cuja origem permanece desconhecida. A maneira mais simples de se modelar a energia escura consiste em introduzir uma constante cosmológica positiva nas equações de Einstein, cuja solução no vácuo é então dada pelo espaço de de Sitter. Isso, por sua vez, indica que a cinemática subjacente ao espaço-tempo deve ser aproximadamente governada pelo grupo de de Sitter SO(1,4), e não pelo grupo de Poincaré ISO(1,3). Nesta tese, adotamos tal argumento como base para a conjectura de que o grupo que governa a cinemática local é o grupo de de Sitter, com o desvio em relação ao grupo de Poincaré dependendo ponto-a-ponto do valor de um termo cosmológico variável. Com o propósito de desenvolver tal formalismo, estudamos a geometria de Cartan na qual o espaço modelo de Klein é, em cada ponto, um espaço de de Sitter com o conjunto de pseudo-raios definindo uma função não-constante do espaço-tempo. Encontramos que o tensor de torção nessa geometria adquire uma contribuição que não está presente no caso de uma constante cosmológica. Fazendo uso da teoria das realizações não-lineares, estendemos a classe de simetrias do grupo de Lorentz SO(1,3) para o grupo de de Sitter. Em seguida, verificamos que a estrutura da gravitação teleparalela--- uma teoria gravitacional equivalente à relatividade geral--- é uma geometria de Riemann-Cartan não linear. Inspirados nesse resultado, construímos uma generalização da gravitação teleparalela sobre uma geometria de de Sitter--Cartan com um termo cosmológico dado por uma função do espaço-tempo, a qual é consistente com uma cinemática localmente governada pelo grupo de de Sitter. A função cosmológica possui sua própria dinâmica e emerge naturalmente acoplada não-minimalmente ao campo gravitacional, analogamente ao que ocorre nos modelos telaparalelos de energia escura ou em teorias de gravitação escalares-tensoriais. Característica peculiar do modelo aqui desenvolvido, a função cosmológica fornece uma contribuição para o desvio geodésico de partículas adjacentes em queda livre. Embora tendo sua própria dinâmica, a energia escura manifesta-se como um efeito da cinemática local do espaço-tempo. / Observations during the last three decades have confirmed thatthe universe momentarily expands at an accelerated rate, which is assumed to be driven by dark energy whose origin remains unknown. The minimal manner of modelling dark energy is to include a positive cosmological constant in Einstein's equations, whose solution in vacuum is de Sitter space. This indicates that the large-scale kinematics of spacetime is approximated by the de Sitter group SO(1,4) rather than the Poincaré group ISO(1,3). In this thesis we take this consideration to heart and conjecture that the group governing the local kinematics of physics is the de Sitter group, so that the amount to which it is a deformation of the Poincaré group depends pointwise on the value of a nonconstant cosmological function. With the objective of constructing such a framework we study the Cartan geometry in which the model Klein space is at each point a de Sitter space for which the combined set of pseudoradii forms a nonconstant function on spacetime. We find that the torsion receives a contribution that is not present for a cosmological constant. Invoking the theory of nonlinear realizations we extend the class of symmetries from the Lorentz group SO(1,3) to the enclosing de Sitter group. Subsequently, we find that the geometric structure of teleparallel gravity--- a description for the gravitational interaction physically equivalent to general relativity--- is a nonlinear Riemann--Cartan geometry.This finally inspires us to build on top of a de Sitter--Cartan geometry with a cosmological function a generalization of teleparallel gravity that is consistent with a kinematics locally regulated by the de Sitter group. The cosmological function is given its own dynamics and naturally emerges nonminimally coupled to the gravitational field in a manner akin to teleparallel dark energy models or scalar-tensor theories in general relativity. New in the theory here presented, the cosmological function gives rise to a kinematic contribution in the deviation equation for the world lines of adjacent free-falling particles. While having its own dynamics, dark energy manifests itself in the local kinematics of spacetime.

Submitted by ADRIANA VICTORIA ARAUJO SALCEDO null (adrianaaraujo@ift.unesp.br) on 2017-09-27T12:24:25Z No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 919386 bytes, checksum: 9947da9ce880a14adcc3e1ac56f121e6 (MD5) / Rejected by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com), reason: Solicitamos que realize uma nova submissão seguindo as orientações abaixo: No campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” foi informado que seria disponibilizado o texto completo porém no campo “Data para a disponibilização do texto completo” foi informado que o texto completo deverá ser disponibilizado apenas 6 meses após a defesa. Caso opte pela disponibilização do texto completo apenas 6 meses após a defesa selecione no campo “Versão a ser disponibilizada online imediatamente” a opção “Texto parcial”. Esta opção é utilizada caso você tenha planos de publicar seu trabalho em periódicos científicos ou em formato de livro, por exemplo e fará com que apenas as páginas pré-textuais, introdução, considerações e referências sejam disponibilizadas. Se optar por disponibilizar o texto completo de seu trabalho imediatamente selecione no campo “Data para a disponibilização do texto completo” a opção “Não se aplica (texto completo)”. Isso fará com que seu trabalho seja disponibilizado na íntegra no Repositório Institucional UNESP. Por favor, corrija esta informação realizando uma nova submissão. Agradecemos a compreensão. on 2017-09-28T13:58:32Z (GMT) / Submitted by ADRIANA VICTORIA ARAUJO SALCEDO null (adrianaaraujo@ift.unesp.br) on 2017-09-28T20:52:46Z No. of bitstreams: 1 dissertacao.pdf: 919386 bytes, checksum: 9947da9ce880a14adcc3e1ac56f121e6 (MD5) / Approved for entry into archive by Monique Sasaki (sayumi_sasaki@hotmail.com) on 2017-09-29T18:18:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 salcedo_ava_dr_ift.pdf: 919386 bytes, checksum: 9947da9ce880a14adcc3e1ac56f121e6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-29T18:18:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 salcedo_ava_dr_ift.pdf: 919386 bytes, checksum: 9947da9ce880a14adcc3e1ac56f121e6 (MD5) Previous issue date: 2017-08-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Due to the existence of an invariant length at the Planck scale, Einstein special relativity breaks down at that scale. A possible solution to this problem is arguably to replace the Poincare-invariant Einstein special relativity by a de Sitter invariant special relativity. Such replacement produces concomitant changes in all relativistic theories, including of course general relativity, which changes to what is called de Sitter modified general relativity, whose gravitational field equation is the de Sitter modified Einstein equation. A crucial property of this theory is that both the background de Sitter curvature and the gravitational dynamical curvature turns out to be included in the same curvature tensor. This means that the cosmological term Λ no longer explicitly appears in Einstein equation, and is consequently not restricted to be constant. In the first part of the thesis, a new definition for black hole entropy is defined. This new notion of entropy is strongly attached to the local symmetry, given the fact to be composed of two parts: the usual translational-related entropy plus an additional piece related to the proper conformal transformation. Also, it is obtained the de Sitter modified Schwarzschild solution, and using this solution we explore the consequences for the definition of entropy, as well as for the thermodynamics of the Schwarzschild-de Sitter system. In the second part the Newtonian limit of the de Sitter modified Einstein equation is obtained, and the ensuing Newtonian Friedmann equations are show to provide a good account of the dark energy content of the present-day universe. Finally, by using the same Newtonian limit, the circular velocity of stars around the galactic center is studied. It is shown that the de Sitter modified Newtonian force, which becomes effective only in the Keplerian region of the galaxy, could possibly explain the flat rotation curve of galaxies without necessity of supposing the existence of dark matter. / Devido a existência de um comprimento invariante na escala de Planck, a relatividade especial de Einstein deixa de ser valida naquela escala. Uma solução possível para esse problema é trocar a relatividade especial de Einstein, a qual tem o grupo de Poincaré como grupo de simetria, por uma relatividade especial invariante sob o grupo de de Sitter. Essa troca ira produzir mudanças concomitantes em todas as teorias relativísticas, incluindo naturalmente a teoria da relatividade geral. Essa teoria da origem ao que denominamos de Sitter modified general relativity, cuja equação para o campo gravitacional foi chamada de de Sitter modified Einstein equation. Uma propriedade crucial dessa teoria é que tanto a curvatura de fundo de de Sitter como a curvatura dinâmica da gravitação estão ambas incluídas no mesmo tensor de curvatura. Isso significa que o termo cosmológico Λ não aparece explicitamente na equação de Einstein, e consequentemente não é restrito a ser uma constante. Trabalhando no contexto da de Sitter modified general relativity, na primeira parte da tese, uma nova definição de entropia para buraco negro é definido. Esta nova noção de entropia está fortemente ligado à simetria local, dado o fato de ser composto por duas partes: uma associada as translação e uma parte adicional relacionada com a transformação conformal. Assim mesmo, nós obtemos a solução de Schwarzschild modificada por de Sitter. Usando essa solução exploramos as consequências para a definição de entropia, bem como para a termodinâmica do sistema de Schwarzschild-de Sitter. Na segunda parte da tese obtemos o limite Newtoniano da de Sitter modified Einstein equation, e usamos as correspondentes equações de Friedmann Newtonianas para estudar o problema da energia escura. Mostramos que essas equações fornecem uma solução bastante razoável para a existência de energia escura do universo atual. Finalmente, usamos o mesmo limite Newtoniano para estudar a velocidade circular de estrelas ao redor do núcleo galáctico. Mostramos que a força Newtoniana modificada por de Sitter, a qual torna-se ativa apenas na região Kepleriana da galáxia, pode explicar as curvas de rotação planas sem necessidade de supor a existência de matéria escura. / CAPES: 33015015001P7

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-25T21:57:03Z No. of bitstreams: 1 IcaroKennedyFrancelinoMoura_DISSERT.pdf: 6308092 bytes, checksum: 65c9e0d99b3ea645902b37237e873ed1 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-08-03T20:32:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IcaroKennedyFrancelinoMoura_DISSERT.pdf: 6308092 bytes, checksum: 65c9e0d99b3ea645902b37237e873ed1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-03T20:32:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IcaroKennedyFrancelinoMoura_DISSERT.pdf: 6308092 bytes, checksum: 65c9e0d99b3ea645902b37237e873ed1 (MD5) Previous issue date: 2016-03-02 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Grandes esfor?os observacionais t?m sido direcionados para investigar a natureza da chamada energia escura. Nesta disserta??o derivamos v?nculos sobre modelos de energia escura utilizando tr?s diferentes observ?veis: medidas da taxa de expans?o H(z) (compiladas por Meng et al. em 2015); m?dulo de dist?ncia de 580 Supernovas do Tipo Ia (cat?logo Union Compilation 2.1, 2011); e as observa??es do pico de oscila??o de b?rions (BAO) e a radia??o c?smica de fundo (CMB) utilizando a chamada raz?o CMB/BAO, que relaciona 6 picos de BAO (um pico determinado atrav?s dos dados do Survey 6dFGS, dois atrav?s do SDSS e tr?s atrav?s do WiggleZ). A an?lise estat?stica utilizada foi o m?todo do ?2 m?nimo (marginalizado ou minimizado sobre h sempre que poss?vel) para vincular os par?metro cosmol?gicos: ?m, ??, ? e ??0. Esses testes foram aplicados em duas parametriza??es do par?metro ? da equa??o de estado da energia escura, p=?? (aqui, p ? a press?o e ? ? a densidade de energia da componente). Numa, ? ? considerado constante e menor que -1/3, conhecido como modelo XCDM; na outra parametriza??o, o par?metro da equa??o de estado varia com o redshift, no qual o chamamos de Modelo GS. Esta ?ltima parametriza??o ? baseada em argumentos que surgem da teoria da infla??o cosmol?gica. Para efeitos de compara??o tamb?m foi feita a an?lise do modelo ?CDM. A compara??o dos modelos cosmol?gicos com as diferentes observa??es leva a diferentes melhores ajustes. Assim, para classificar a viabilidade observacional dos diferentes modelos te?ricos, utilizamos dois crit?rios de informa??o, ou seja, o crit?rio de informa??o bayesiana (BIC) e o crit?rio de informa??o Akaike (AIC). A ferramenta matriz de Fisher foi incorporada aos nossos testes para nos fornecer a incerteza dos par?metros de cada modelo te?rico. Verificamos que a complementariedade dos testes ? necess?ria para n?o termos espa?os param?tricos degenerados. Fazendo o processo de minimiza??o encontramos, dentro da regi?o de 1? (68%), que para o Modelo XCDM os melhores ajustes dos par?metros s?o ?m=0,28?0,012 e ?X=-1,01?0,052. Enquanto que para o Modelo GS os melhores ajustes s?o ?m=0,28?0,011 e ??0=0,00?0,059. E realizando uma marginaliza??o encontramos, dentro da regi?o de 1? (68%), que para o Modelo XCDM os melhores ajustes dos par?metros s?o ?m=0,28?0,012 e ?X=-1,01?0,052. Enquanto que para o Modelo GS os melhores ajustes s?o ?m=0,28?0,011 e ??0=0,00?0,059. / A significant observational effort has been directed to investigate the nature of the so-called dark energy. In this dissertation we derive constraints on dark energy models using three different observable: measurements of the Hubble rate H(z) (compiled by Meng et al. in 2015.); distance modulus of 580 Supernovae Type Ia (Union catalog Compilation 2.1, 2011); and the observations of baryon acoustic oscilations (BAO) and the cosmic microwave background (CMB) by using the so-called CMB/BAO of six peaks of BAO (a peak determined through the Survey 6dFGS data, two through the SDSS and three through WiggleZ). The statistical analysis used was the method of the ?2 minimum (marginalized or minimized over h whenever possible) to link the cosmological parameter: m, ? and ??0. These tests were applied in two parameterization of the parameter ? of the equation of state of dark energy, p = ?? (here, p is the pressure and ? is the component of energy density). In one, ? is considered constant and less than -1/3, known as XCDM model; in the other the parameter of state equantion varies with the redshift, where we the call model GS. This last model is based on arguments that arise from the theory of cosmological inflation. For comparison it was also made the analysis of model CDM. Comparison of cosmological models with different observations lead to different optimal settings. Thus, to classify the observational viability of different theoretical models we use two criteria information, the Bayesian information criterion (BIC) and the Akaike information criteria (AIC). The Fisher matrix tool was incorporated into our testing to provide us with the uncertainty of the parameters of each theoretical model. We found that the complementarity of tests is necessary inorder we do not have degenerate parametric spaces. Making the minimization process we found (68%), for the Model XCDM the best fit parameters are m = 0.28 ? 0, 012 and ?X = ?1.01 ? 0, 052. While for Model GS the best settings are m = 0.28 ? 0, 011 and ??0 = 0.00 ? 0, 059. Performing a marginalization we found (68%), for the Model XCDM the best fit parameters are m = 0.28 ? 0, 012 and ?X = ?1.01 ? 0, 052. While for Model GS the best settings are M = 0.28 ? 0, 011 and ??0 = 0.00 ? 0, 059.

Neste trabalho foi investigada a possibilidade de haver uma interação entre a energia e a matéria escuras. Adotamos um espaço-tempo de Friedmann-Robertson-Walker plano e dois modelos de energia escura interagente. No primeiro, o termo de interação, presente nas equações de conservação da energia e da matéria escuras, foi obtido a partir de argumentos fenomenológicos. No segundo, esse foi derivado de primeiros princípios. Ambos os modelos foram comparados com dados observacionais recentes e, em ambos os casos, obtivemos uma estimativa da constante de acoplamento diferente de zero com um desvio padrão de confiança. Além disso, em ambos os casos o sinal da constante de acoplamento é compatível com a energia escura se convertendo em matéria escura, fornecendo um alívio para o problema da coincidência. / In the present work the possibility of a dark energy interacting with dark matter has been investigated. We considered a flat Friedmann-Robertson-Walker space-time with two alternative interacting dark energy models. In the first, the interaction term, appearing in the energy conservation equations was introduced by purely phenomenological reasons. In the second, it has been obtained from a given Lagrangian density. In both cases we compared the results with recent observational data and obtained an estimate of the coupling constant, which is nonvanishing by one standard deviation. Moreover, in both cases the sign of the coupling constant is compatible with dark energy decaying into dark matter, providing an alleviation to the coincidence problem.

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