Neste trabalho estudamos o modelo de Nambu-Jona-Lasinio na versão SU(2) com acoplamento vetorial repulsivo e investigamos a estabilidade da matéria de quarks, realizando um estudo da transição de fase quiral no modelo de NJL em termos de uma análise do potencial termodinâmico do sistema. Para o estudo da estabilidade da matéria de quarks, analisamos o comportamento da pressão e da energia por partícula em função da densidade bariônica. O estado de equilíbrio é determinado como o ponto onde o potencial termodinâmico tem um mínimo, sendo a massa constituinte o parâmetro variacional. Discutimos a influência da interação vetorial na EoS e na estrutura da estrela de quarks. Assumiremos que estas estrelas são compostas de matéria de quark pura com e sem equilíbrio beta, condição esta que não foi considerada nos estudos anteriores e que deve ser obedecida pela matéria no interior de estrelas compactas. Varrendo o intervalo de densidades centrais permitidas pela EoS fornecida pelo modelo NJL na fase de quarks com dois sabores, obtemos relações massa-raio inéditas. Mostramos que conforme aumenta o acoplamento vetorial, obtemos estrelas mais massivas com raio maior para a mesma densidade de energia central. Também investigamos a transição de fase hádron-quarks no interior das estrelas de nêutrons e obtemos as relações de massa-raio para todas as famílias de estrelas consideradas. Trabalhos anteriores baseados no fato de que as EoS obtidas para a fase de quarks usando o modelo NJL são moles o suficiente para tornar as estrelas de nêutrons instáveis com o aparecimento de uma fase de quarks em seu interior, sugerem um modelo NJL modificado com um momento de cutoff que depende do potencial químico. No entanto, nesta abordagem, a instabilidade ainda permanece. Por isso, sugerimos a introdução de um acoplamento vetorial no modelo NJL, o que torna as EoS obtidas por este modelo mais duras, diminuindo assim esta instabilidade. Concluímos, que para ocorrer uma transição de fase para matéria de quarks estável em relação a oscilações de massa e raio, precisamos trabalhar em uma região de densidades muito altas, o que levaria a estrelas ainda mais compactas.

Investigamos neste trabalho se a matéria no interior das estrelas de nêutrons pode ser aproximada por equações de estado politrópicas. Com esse objetivo, realizamos comparações entre os resultados obtidos por equações de estado originadas de teorias hadrônicas de campo médio relativísticas com os de aproximações politrópicas. Dois tipos de matéria hadrônica são consideradas na análise: uma contendo prótons, nêutrons e elétrons, e outra possuindo também bárions pesados, os híperons, que são partículas que apresentam em sua constituição quarks estranhos. Os modelos usados para descrever as equações de estado relativísticas de campo médio para a matéria hadrônica são variantes do modelo de Walecka não-linear que diferem entre si pelas constantes de acoplamento bárion-meson usadas, resultando em diferentes valores de incompressibilidade e massa efetiva do nucleon. Em nossa aproximação concluimos que com mais de uma equação politrópica, é possível obter um bom ajuste para as estrelas de nêutrons somente se a pressão é escrita como uma lei de potências da densidade de energia e não da densidade bariônica (aproximação politrópica usual). Encontramos, também, uma correlação entre a velocidade do som e a incompressibilidade no centro da estrela e sua massa e raio. A velocidade do som e a incompressibilidade entre as interfaces das regiões politrópicas mostram uma pequena descontinuidade, o que era de se esperar uma vez que impomos uma continuidade na pressão mas não nas suas derivadas.

O presente trabalho foi desenvolvido no âmbito de melhor compreendermos a estrutura interna de objetos compactos, mais especificamente de estrelas híbridas. Para tal fizemos um estudo detalhado sobre a estrutura interna desta classe de estrelas utilizando o modelo de Nambu-Jona-Lasineo (NJL) em sua versão SU(3). No entanto, na tentativa de obtermos uma configuração estelar estável, impusemos uma modificação ao modelo, um cutoff dependente do potencial químico. Mostramos que com uma nova parametrização de cutoff é possível alcançar o objetivo traçado, uma estrela compacta com núcleo de quarks estável. Dando sequência ao trabalho, mensuramos a possibilidade de se detectar um sinal gravitacional oriundo de modos quasi-normais f e p de estrelas compactos na banda de frequência de detectores de massa ressonante. Verificamos que na banda de frequência de detectores esféricos é promissora uma futura detecção de um sinal gravitacional emitida pelo modo f de estrelas muito compactas, tais como estrelas de quarks. Verificamos ainda a influência dos parâmetros da equação de estado que rege a estrutura interna de determinada estrela com a frequência e o tempo de decaimento do sinal gravitacional emitido. Por fim, apresentamos um novo método de análise de dados para detectores de ondas gravitacionais esféricos, o método de barras independentes. Mostramos que com este somos capazes de resolver o problema inverso em detectores esféricos independente da configuração de transdutores sob a superfície esférica.

No regime de altas densidades, os modelos de quarks com geração dinâmica de massa prevêem que a matéria estranha de quarks pode aparecer em duas fases, uma fase quiral simétrica e outra quebrada que não é absolutamente estável. A altas densidades, a abundância dos quarks u, d e s é a mesma na fase quiral simétrica e não há elétrons. Estas duas propriedades também estão presentes numa nova fase supercondutora que deve ocorrer na QCD a altas densidades, conhecida como fase fechada de cor e sabor (CFL). Isto sugere que a matéria estranha a altas densidades possa fazer uma transição para fase CFL, na qual a energia é diminuida pelo emparelhamento BCS dos quarks. Nesta tese fazemos um estudo numa versão completa do modelo cromodielétrico (CDM) onde implementamos o emparelhamento dos quarks e analisamos a fase supercondutora de cor e sabor. Para investigar o efeito do confinamento nesta fase, derivamos uma lagrangeana efetiva para o emparelhamento, expandindo-a em torno do valor do campo médio ? do campo confinante do CDM e em ordem mais baixa. A constante efetiva da interação de emparelhamento depende explicitamente de ?. As equações de gap auto-consistentes no canal escalar e vetorial são obtidas e resolvidas numericamente para diferentes valores dos parâmetros do CDM. Para o potencial quártico usado nos cálculos, na solução quiral, obtida para grandes valores do campo de confinamento e pequenos valores da massa do quark, os quarks não emparelham. Para a solução quiral quebrada, onde ? é pequeno e os quarks são massivos, encontramos emparelhamento. Mostramos que o canal vetor do gap é mais fraco que o escalar, e o gap de emparelhamento vetorial pode chegar até 120 MeV para altas densidades. .