Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-07-06T19:44:43Z No. of bitstreams: 1 NoeliaSouzaDosSantos_TESE.pdf: 1054621 bytes, checksum: c141ee41bddb2804e99ffe1e2867bdad (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-07-07T18:57:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 NoeliaSouzaDosSantos_TESE.pdf: 1054621 bytes, checksum: c141ee41bddb2804e99ffe1e2867bdad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T18:57:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NoeliaSouzaDosSantos_TESE.pdf: 1054621 bytes, checksum: c141ee41bddb2804e99ffe1e2867bdad (MD5) Previous issue date: 2015-12-18 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico (CNPq) / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / A mat?ria escura ? uma quantidade fundamental da Cosmologia Moderna. A princ?pio, ela ? necess?ria para explicar o processo de forma??o das estruturas no Universo, a curva de rota??o das gal?xias e a discrep?ncia na massa dos aglomerados de gal?xias. Entretanto, apesar de muitos esfor?os realizados, em ambos os aspectos, te?rico e experimental, a natureza da mat?ria escura ? ainda desconhecida, e a ?nica evid?ncia convincente de sua exist?ncia ? gravitacional. Isso incita d?vidas sobre a exist?ncia da mat?ria escura, e por sua vez, sugere que a gravidade de Einstein precisa ser modificada em algumas escalas. Estudamos, neste trabalho, a possibilidade da gravidade modificada Eddington-Born-Infeld (EBI) fornecer uma explica??o alternativa para a discrep?ncia da massa dos aglomerados de gal?xias. Para esse prop?sito, derivamos as equa??es de campo de Einstein modificadas, e obtemos suas solu??es para um sistema esf?rico constitu?do de part?culas id?nticas acolisionais. Posteriormente, consideramos a equa??o de Boltzmann relativ?stica acolisional, e usando algumas aproxima??es e suposi??es no regime de campo fraco, derivamos o teorema do virial generalizado, na gravidade EBI. Para compararmos as predi??es da gravidade EBI com os dados observacionais, estimamos a ordem de magnitude da massa geom?trica de um aglomerado, e encontramos que ? compat?vel com as observa??es. Por fim, considerando que a densidade das gal?xias do aglomerado seja descrita por um perfil tipo lei de pot?ncia, derivamos o perfil de dispers?o das velocidades das gal?xias o qual pode ser usado para testar alguns aspectos da gravidade EBI. / Dark matter is a fundamental ingredient of the modern Cosmology. It is necessary in order to explain the process of structures formation in the Universe, rotation curves of galaxies and the mass discrepancy in clusters of galaxies. However, although many efforts, in both aspects, theoretical and experimental, have been made, the nature of dark matter is still unknown and the only convincing evidence for its existence is gravitational. This rises doubts about its existence and, in turn, opens the possibility that the Einstein?s gravity needs to be modified at some scale. We study, in this work, the possibility that the Eddington-Born-Infeld (EBI) modified gravity provides en alternative explanation for the mass discrepancy in clusters of galaxies. For this purpose we derive the modified Einstein field equations and find their solutions to a spherical system of identical and collisionless point particles. Then, we took into account the collisionless relativistic Boltzmann equation and using some approximations and assumptions for weak gravitational field, we derived the generalized virial theorem in the framework of EBI gravity. In order to compare the predictions of EBI gravity with astrophysical observations we estimated the order of magnitude of the geometric mass, showing that it is compatible with present observations. Finally, considering a power law for the density of galaxies in the cluster, we derived expressions for the radial velocity dispersion of the galaxies, which can be used for testing some features of the EBI gravity.

Submitted by Leonardo Cavalcante (leo.ocavalcante@gmail.com) on 2018-04-30T14:18:12Z No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 1310917 bytes, checksum: 54733929b9cb3c26ca0a0dc1adb0ae42 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-30T14:18:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Arquivototal.pdf: 1310917 bytes, checksum: 54733929b9cb3c26ca0a0dc1adb0ae42 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Modifed theories of gravity has the objective to elucidate some open issues in the context of general relativity. From this perspective many theories have been proposed over the years. In this paper we deal with some of these theories and, for each of them, we gave our contribution proposing new scenarios that showed promise. So in the context of braneworld theory we held the first studies in three dimensional DGP theory, with terms of induced gravity of the new massive gravity type. The study of the propagators of disturbed theory showed unit propagation modes without the presence of tachyons. As regards to the Horava-Lifshitz theory, we studied the structure of membranes with scalar fields in 4+1 dimensions and the formation of black holes in 1+1 dimensions has been obtained for the first time. In the two previous cases we deal with nonprojectable version of this theory. Have also studied braneworld models in a bimetric theory where gravity is coupled to the scalar field that connects the two metrics. Although the scalar field having a linear term kinetic the theory remained stable and gravity localization was obtained. Finally, we apply the theory of gravitation with nondynamical fields to a cosmological model and found that for a certain specific stage of the Universe Expansion is possible to have a mechanism that generates a self tuning of the cosmological constant problem. / Teorias de gravidade modificada tem como objetivo elucidar alguns problemas em aberto no âmbito da Relatividade Geral. Dentro desta perspectiva muitas teorias foram propostas ao longo dos anos. Neste trabalho abordamos algumas destas teorias e, para cada uma delas, demos a nossa contribuição propondo novos cenários que se mostraram promissores. Assim, no contexto das teorias de mundo-brana estudamos pela primeira vez teorias do tipo DGP em 2+1 dimensões, com termos de gravidade induzida do tipo nova gravidade massiva. O estudo dos propagadores da teoria perturbada mostrou a propagação de modos unitários e sem a presença de táquions. No que diz respeito à teoria de Horava-Lifshitz, estudamos a estrutura de branas com campos escalares em 4+1 dimensões e a formação de buracos em 1+1 foi obtida pela primeira vez. Nos dois casos anteriores tratamos da versão não projetável desta teoria. Estudamos ainda modelos de mundo-brana em uma teoria com bimétrica onde a gravidade se acopla ao campo escalar que conecta as duas métricas. Apesar de o campo escalar possuir um termo cinético linear a teoria se mostrou estável e localização da gravidade foi obtida. Por fim, aplicamos a teoria da gravitação com campos não dinâmicos a um modelo cosmológico e constatamos que para certa fase específica da expansão do Universo é possível termos um mecanismo que gera um auto ajuste da constante cosmológica.

Submitted by Vasti Diniz (vastijpa@hotmail.com) on 2017-09-13T14:26:30Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2274734 bytes, checksum: 20f744b4f2279525b9a574a0a0de7838 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-13T14:26:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2274734 bytes, checksum: 20f744b4f2279525b9a574a0a0de7838 (MD5) Previous issue date: 2017-02-22 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / In this thesis we deal with G odel-type Universes in the context of modi ed gravity, in particular, Chern-Simons modi ed gravity and Brans-Dicke theory with cosmological constant (BD- ). The G odel-type metrics have been intensively discussed in the General Relativity (GR) over years. It is known that such a metrics present Closed Time-like Curves (CTC's), in other words, the G odel-type metrics are themselves an example of the causality violation. Our goal is verify the consistency of the G odel-type metrics within the Chern-Simons modi ed gravity in both: non-dynamical and dynamical formulations. In the non-dynamical framework, we show that is possible a vacuum solution in contrast to GR. Another essentially new result that we get is the presence of causal solutions for a well-motivated matter source, in general, the solutions have no analogue in GR. Moreover, the vacuum solution represents the limiting case separating the completely causal and non-causal regions, such a property re ects the topological features of the Chern-Simons theory. The primordial distinguishing feature between the Chern-Simons modi ed gravity and GR solutions is the presence of the breaking Lorentz symmetry. It turns out this breaking opens up a range of new solutions. We show that the non-trivial Chern-Simons solutions in the non-dynamical framework is accompanied by rst-order corrections of the Lorentz-violating parameter. Furthermore, in the dynamical framework the geometric parameters are also a ected by second-order corrections of the Lorentzviolating parameter. We also investigated the G odel-type metrics in BD- model. We obtain a vacuum solution which is completely causal, m2 = 4!2, where for ~! ! 1 one recovers the GR with a scalar eld and cosmological constant. It is worth calling attention to the role of the cosmological constant that is fundamental in this context. / Nesta tese tratamos os Universos tipo Code' no contexto da gravidade modificada, em particular, na gravidade modificada de Chern-Simons e na teoria de Brans-Dicke com constante cosmolOgica (BD-A). As metricas tipo Code' vem sendo intensamente discuti­das na Relatividade Geral (RG) ao longo dos anon. Sabe-se que tail metricas apresentam Curvas tipo Tempo Fechadas (CTC's), ou seja, as prOprias metricas tipo Code' sao um exemplo da violagao de causalidade. Nosso objetivo é verificar a consistencia das metricas do tipo Code' dentro da gravidade modificada de Chern-Simons em ambas as formula-goes: nao dinamica e dinamica. Na formulagao nao-dinamica, mostramos que é possivel uma solugao de vacuo diferentemente da RG. Outro resultado essencialmente novo que obtemos é a presenga de solugoes causais para uma fonte de materia bem motivada, em geral, as solugoes nao tem analog° na RG. Alem disso, a solugao de vacuo representa o caso limite que separa as regioes completamente causal e nao causal, tal propriedade re­flete as caracteristicas topolOgicas da teoria de Chern-Simons. A caracteristica que difere fundamentalmente as solugoes da gravidade modificada de Chern-Simons e as da RG é a presenga da quebra da simetria de Lorentz. Acontece que essa quebra abre um leque de novas solugoes. Mostramos que as solugoes nao triviais de Chern-Simons na formulagao nao dinamica sao acompanhadas por corregoes de primeira ordem do parametro de viola­gao de Lorentz. Alem disso, na formulagao dinamica os parametros geometricos tambem sao afetados por corregoes de segunda ordem do parametro de violagao de Lorentz. Investigamos tambem as metricas tipo Code' no modelo BD-A. Obtemos uma solugao de vacuo completamente causal, m2 = 4w2, onde para cD -+ oo recupera-se a GR com um campo escalar e constante cosmolOgica. Vale a pena chamar a atengao para o papel da constante cosmolOgica que é fundamental neste contexto.