Recentes observações astrofísicas, em especial de supernovas tipo Ia e das anisotropias da radiação cósmica de fundo, indicam que recentemente na história do universo um tipo desconhecido de energia passou a dominar sua evolução induzindo uma expansão acelerada. Esta componente misteriosa ficou conhecida como energia escura. Nosso objetivo é o estudo da energia escura, através de modelos com constante cosmológica, campo escalar canônico e com o campo de Born-Infeld. Para os modelos com campo escalar, usando potenciais tipo lei de potência, estudamos soluções atratoras para a evolução homogênea. Também estudamos, na aproximação de largas escalas, soluções atratoras para as perturbações dos campos escalares. Mostramos que, para modelos de energia escura com campo escalar canônico, as soluções atratoras a nível perturbativo não geram modos de isocurvatura. Para o campo de Born-Infeld, fazemos uma análise de estabilidade de suas soluções atratoras a nível perturbativo, determinamos em que circunstâncias elas podem gerar modos de isocurvatura. Para os modelos de energia escura mais realistas, estes modos tendem a ser pequenos. / Recent astrophysical observations, specially supernova type Ia and cosmic microwave back­ ground anisotropies, indicate that recently in the history of the universe, some unknown type of energy is dominating its evolution and inducing an accelerated expansion. This mysterious component has been named dark energy. Our aim is to study dark energy, by using cosmological constant, canonical scalar field and Born-Infeld scalar field models. In the models with scalar field, using power law potentials, we study attractor solutions for the homogeneous evolution. We also study, in the large scale approximation, attractor solutions for the scalar field perturbations. We show that, for models with canonical sca­ lar field , the attractor solutions for its perturbations do not generate isocurvature modes. For the Born-Infeld scalar field, we analyze the stability of its attractor solutions in the perturbative levei, and we determine in which case they can generate isocurvature modes. For the more realistic dark energy models, these modes tend to be small.

Experimentos modernos com observações das posições e redshifts de galáxias em grandes áreas do céu representam uma poderosa ferramenta para a investigação de modelos cosmológicos. Entretanto, estas observações trazem consigo novos desafios práticos e teóricos para a extração da informação contida nos dados. Esta dissertação faz uma revisão da interpretação teórica da aglomeração de galáxias e dos efeitos de lenteamento gravitacional fraco por estruturas em largas escalas no Universo, no contexto de modelos cosmológicos FLRW. Esta interpretação e geral, na medida em que os efeitos da curvatura espacial são apropriadamente considerados, sendo portanto verdadeiros para Universos FLRW com conteúdos arbitrários de matéria e energia escura. Neste contexto, consideramos a estatística de dois pontos no espaço de configurações e no espaço harmônico, obtendo formulas gerais para a função de correlação de dois pontos no espaço real e no espaço de redshifts. Incluímos ainda efeitos de grandes ângulos e consideramos a aproximação de observador distante de forma apropriada. Uma característica importante de levantamentos fotométricos de galáxias e a de que eles vão ganhar em área e profundidade, em troca de uma pior determinação das posições radiais. Neste contexto, uma técnica padrão para extração de informação cosmológica dos dados consiste em dividir as galáxias em bins de redshift, de forma a assim usar a função de correlação angular (ACF) w() e o espectro de potencias angular (APS) C. Nesta dissertação também tratamos o problema de vincular parâmetros cosmológicos usando técnicas de inferência estatística Bayesiana a partir das medidas da ACF e do APS em grandes escalas. Diferentes técnicas computacionais são discutidas e um modelo detalhado para a ACF em grandes escalas ´e apresentado, incluindo todos os efeitos relevantes, como não-linearidades gravitacionais, o bias, distorções no espaço de redshift, e incertezas nas estimativas de redshifts (photo-zs). Apresentamos uma analise da ACF em grandes escalas para galáxias do CMASS, um catalogo de redshifts fotométricos baseado no Data Release 8 do Sloan Digital Sky Survey- III, mostrando que a ACF pode ser eficientemente aplicada para vincular cosmologia em levantamentos fotométricos do futuro. Também apresentamos uma analise similar em dados simulados do Dark Energy Survey, mostrando que no futuro próximo tal analise nos permitira vincular modelos cosmológicos com precisão ainda maior. Finalmente, apresentamos um trabalho preliminar sobre correlações angulares de posição e shear no espaço harmônico para as simulações Onion. / Modern wide-area multi-color deep galaxy redshift surveys provide a powerful tool to probe cosmological models. Yet they bring new practical and theoretical challenges in order to exploit the information contained in their data. This dissertation reviews the theoretical interpretation of clustering of galaxies and shear/convergence weak lensing effects by the large scale structure of the Universe in the context of FLRW cosmological models. This interpretation is general in the sense that the effects of the spatial curvature are properly taken into account, thus holding for FLRW Universes with arbitrary content of matter and dark energy. In this context, we consider two-point statistics both in configuration and harmonic spaces, providing general formulae for the two-point correlation function in real and redshift space. We further include wide angle effects and consider the proper distant observer approximation. One main characteristic of photometric galaxy surveys is that they will gain in area and depth, in exchange for a poorer determination of radial positions. In this context splitting the data into redshift bins and using the angular correlation function (ACF) w() and the angular power spectrum (APS) C constitutes a standard approach to extract cosmological information. This dissertation also addresses the problem of constraining cosmological parameters using Bayesian inference techniques from measurements of the ACF and the APS on large scales. Different computational approaches are discussed to accomplish this goal and a detailed model for the ACF at large scales is presented including all relevant effects, namely nonlinear gravitational clustering, bias, redshift-space distortions and photo-z uncertainties. We present an analysis of the large scale ACF of the CMASS luminous galaxies, a photometric-redshift catalogue based on the Data Release 8 (DR8) of the Sloan Digital Sky Survey-III, showing that the ACF can be efficiently applied to constrain cosmology in future photometric galaxy surveys. We also present a similar analysis on simulated data from the Dark Energy Survey (DES), showing that in the near future such analysis will allow us to constrain cosmological models with even high precision. Finally, we also present preliminary work on the position and shear angular correlations in harmonic space for the Onion simulations.

Orientador: Alberto Vazquez Saa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-13T05:40:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Froes_AndreLuisDelvas_M.pdf: 1355314 bytes, checksum: edf9f0fa41f3a8e6e519f2b958be6603 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: O foco do presente trabalho é a realização de períodos inflacionários baseados em campos vetoriais. Os conhecimentos necessários para atingir esse objetivo foram introduzidos de maneira sistemática, na ordem em que o autor julgou mais lógica. No primeiro capítulo são descritos numerosos detalhes acerca de nosso Universo e da capacidade atual de observá-lo. No segundo, apresenta-se o modelo cosmológico padrão. São também apresentados os alguns dos principais resultados da Relatividade Geral, a partir dos quais constroem-se os fundamentos teóricos da Cosmologia. No terceiro capítulo a teoria in acionária é estudada, e são comentados seus resultados mais importantes e modelos mais conhecidos, baseados em campos escalares. No quarto capítulo inicia-se o estudo de períodos in acionários utilizando campos vetoriais. Esse assunto despertou a atenção e gerou diversas publicações ao longo do ano de 2008. Por fim, são apresentadas as impressões do autor e as perspectivas futuras da área são delineadas. / Abstract: The main point of the present work is the realisation of in ationary periods based on vector fields. The knowledge needed to achieve this objective were introduced in a systematic manner, in the order that the author found more logical. In the first chapter numerous details about our universe and the present capacity to observe it were described. In the second, the standard model of cosmology is presented. Some of the most important results of General Relativity and observational cosmology are also presented, and on these grounds the theoretical fundaments of Cosmology are estabilished. In the third chapter in ationary cosmology is studied, and its most important results and some well known models based on scalar fields are presented. In the fourth chapter begins the study of in ationary periods that uses vector fields. This subject attracted attention and generated many papers in the year of 2008. At last, the author¿s impressions and future perspectives in the subject are presented. / Mestrado / Cosmologia / Mestre em Física

In the present monograph we study in detail the primordial gravitational waves in cosmologies with a decaying vacuum. The decaying vacuum models are an alternative to solve the cosmological constant problem attributing a dynamic to the vacuum energy. The problem of primordial gravitational waves is discussed in the framework of an expanding, flat, spatially homogeneous and isotropic FLRW Universe described by General Relativity theory with decaying vacuum energy density of the type $\\Lambda \\equiv \\Lambda(H)$. Two particular interesting limits of a class of decaying vacuum models were investigated. A first-order tensor perturbation term was introduced to the FLRW metric, the evolution equation of the perturbations was derived and then expressed in terms of a Fourier expansion, the time-dependent part decouples from the spatial part. The resulting equation has the form of a damped harmonic oscillator which depends on the scale factor, which carries all the cosmological and decaying vacuum characteristics. In the first model studied, the decaying vacuum has the form $\\Lambda \\propto H^2$. The gravitational wave equation is established and its time-dependent part has analytically been solved for different epochs in the case of a flat geometry. The main result is unlike the standard $\\Lambda$CDM cosmology (no interacting vacuum): in this model there is gravitational wave amplification during the radiation era, which in quantum field theory means graviton production. This difference is a clear signature of the decaying vacuum models which a eventual observation could give empirical clues about it. However, high frequency modes are damped out even faster than in the standard cosmology, both in the radiation and matter-vacuum dominated epoch. The physical gravitational wave quantities like the modulus of the mode function, power and gravitational wave energy density spectra generated at different cosmological eras are also explicitly evaluated. The second model studied is a decaying vacuum of the form $\\Lambda \\propto H^3$. This model drives a nonsingular flat cosmology which is termed complete in the sense that the cosmic evolution occurs between two extreme de Sitter stages. The particularity which makes interesting this model is that the transition from the early de Sitter era to the radiation phase is smooth avoiding the graceful exit problem. The gravitational wave equation is derived and its time-dependent part numerically integrated in a relevant period previously delimited. The gravitational wave solutions for the other eras were calculates analytically. Today\'s gravitational wave spectra were calculated and compared with the standard result where an abrupt transition is assumed. It is found that the stochastic background of gravitational waves is very similar to the one predicted by the cosmic concordance model plus inflation except for the higher frequencies. / Na presente monografia foi estudado em detalhe as ondas gravitacionais primordiais em cosmologias com decaimento do vácuo. Os modelos de decaimento do vácuo são uma alternativa para resolver o problema da constante cosmológica atribuindo uma dinâmica à energia do vácuo. O problema de ondas gravitacionais primordiais é discutida no âmbito de um Universo FLRW em expansão, plano, espacialmente homogêneo e isotrópico descrito pela teoria da Relatividade Geral com decaimento da densidade de energia do vácuo do tipo $\\Lambda \\equiv \\Lambda(H)$. Dois limites particularmente interessantes de uma classe de modelos de decaimento do vácuo foram trabalhados. Um termo tensorial perturbativo a primeira ordem foi introduzido na métrica de FLRW, a equação de evolução das perturbações foi derivada e depois expressada em termos de uma expansão de Fourier, a parte dependente do tempo desacopla-se da parte espacial. A equação resultante tem a forma de um oscilador harmônico amortecido que depende do fator de escala que carrega todas as características cosmológicos e do decaimento do vácuo. No primeiro modelo estudado, o decaimento do vácuo tem a forma $\\Lambda \\propto H^2$. A equação da onda gravitacional é estabelecida e a sua parte dependente do tempo foi resolvida analiticamente para diferentes épocas no caso de uma geometria plana. O resultado principal é que a diferença da cosmologia $\\Lambda$CDM padrão (sem decaimento do vácuo), neste modelo ocorre amplificação de ondas gravitacionais durante a era de radiação, que em mecânica quântica significa produção gráviton. Esta diferença é uma assinatura clara dos modelos de decaimento do vácuo que uma eventual observação poderia dar pistas empíricas sobre o assunto. No entanto, os modos de alta frequência são amortecidos ainda mais rápido do que na cosmologia padrão, tanto na era da radiação e da matéria-vácuo. As quantidades físicas das ondas gravitacionais, como o módulo da função de modos, espectros de potência e de densidade de energia de onda gravitacional geradas em diferentes eras cosmológicas também foram avaliadas explicitamente. O segundo modelo estudado é um decaimento do vácuo da forma $\\Lambda \\propto H^3$. Este modelo leva uma cosmologia plana não singular que é denominado completo no sentido de que a evolução cósmica ocorre entre duas eras de Sitter extremas. A particularidade que torna interessante este modelo é que a transição do início da era de Sitter era para a fase da radiação é suave evitando o graceful exit problem. A equação gravitacional é derivada e sua parte dependente do tempo foi integrada numericamente num período relevante previamente delimitado, as soluções das ondas gravitacionais para as outras eras foram calculadas analiticamente. Os espectros de hoje das ondas gravitacionais foram calculados e comparados com os cálculos padrão onde é assumida uma transição abrupta. Verificou-se que o fundo estocástico de ondas gravitacionais é muito semelhante ao previsto pelo modelo de concordância cósmica mais a inflação, exceto para as frequências mais altas.

Esta dissertação parte de experiências de travestis que são também profissionais do sexo para focar nas relações que estabelecem com donas de casas de prostituição. Há uma atenção para o fazer antropológico, percorrendo as construções das vivências das travestis que se prostituem, perpassando marcadores sociais da diferença a saber, gênero, sexualidade, classe, raça e geração. Em um primeiro momento, surgem as diversas construções identitárias das que circulam pelo bairro Jardim Itatinga (Campinas SP), para depois percorrer a especificidade deste. Estruturado por uma variedade de casas de prostituição, sua dinâmica engendra determinadas vivências do trabalho sexual ali realizado, que permite repensar relações com as donas de casas de prostituição, especificamente das experiências de travestis em casas de prostituição. A hipótese percorrida é a de que donas e suas casas de prostituição podem ser um suporte econômico-afetivo para construções identitárias do universo trans, assim como representam um apoio seguro diante de violências policiais e de clientes que acometem suas vivências na prostituição. / This dissertation is based on the experiences of transvestites who are also sex workers in order to focus on the relationships they establish with madams, brothels owners. Attention is paid to the anthropological doing, covering the experiences buildings of transvestite prostitutes, passing through social markers of difference - namely, gender, sexuality, class, race and generation. In a first moment, the various identity constructions of those who circulate around Jardim Itatinga (Campinas SP) are brought to discussion, and then the specificity of this neighborhood is handled. Structured by a variety of brothels, its dynamic engenders certain experiences of the sexual work performed there, allowing the rethinking of the relations with the brothels owners, specifically the experiences of transvestites in such establishments. The hypothesis sustained is that madams and their brothels can be an economic and emotional support for the identity constructions of the trans universe, at the same time that they represent a secure support in the face of police and customers violence that affect their experiences in prostitution.

Light scalar fields such as axions and string moduli can play an important role in early-universe cosmology. However, many factors can significantly impact their late-time cosmological abundances. For example, in cases where the potentials for these fields are generated dynamically --- such as during cosmological mass-generating phase transitions --- the duration of the time interval required for these potentials to fully develop can have significant repercussions. Likewise, in scenarios with multiple scalars, mixing amongst the fields can also give rise to an effective timescale that modifies the resulting late-time abundances. Previous studies have focused on the effects of either the first or the second timescale in isolation. In this thesis, by contrast, we examine the new features that arise from the interplay between these two timescales when both mixing and time-dependent phase transitions are introduced together. First, we find that the effects of these timescales can conspire to alter not only the total late-time abundance of the system --- often by many orders of magnitude --- but also its distribution across the different fields. Second, we find that these effects can produce large parametric resonances which render the energy densities of the fields highly sensitive to the degree of mixing as well as the duration of the time interval over which the phase transition unfolds. Finally, we find that these effects can even give rise to a "re-overdamping" phenomenon which causes the total energy density of the system to behave in novel ways that differ from those exhibited by pure dark matter or vacuum energy. All of these features therefore give rise to new possibilities for early-universe phenomenology and cosmological evolution. They also highlight the importance of taking into account the time dependence associated with phase transitions in cosmological settings. In the second part of this thesis, we proceed to study the early-universe cosmology of a Kaluza-Klein (KK) tower of scalar fields in the presence of a mass-generating phase transition, focusing on the time-development of the total tower energy density (or relic abundance) as well as its distribution across the different KK modes. We find that both of these features are extremely sensitive to the details of the phase transition and can behave in a variety of ways significant for late-time cosmology. In particular, we find that the interplay between the temporal properties of the phase transition and the mixing it generates are responsible for both enhancements and suppressions in the late-time abundances, sometimes by many orders of magnitude. We map out the complete model parameter space and determine where traditional analytical approximations are valid and where they fail. In the latter cases we also provide new analytical approximations which successfully model our results. Finally, we apply this machinery to the example of an axion-like field in the bulk, mapping these phenomena over an enlarged axion parameter space that extends beyond those accessible to standard treatments. An important by-product of our analysis is the development of an alternate "UV-based" effective truncation of KK theories which has a number of interesting theoretical properties that distinguish it from the more traditional "IR-based" truncation typically used in the literature.

We present a cosmic microwave background (CMB) lensing map produced from a linear combination of South Pole Telescope (SPT) and Planck temperature data. The 150 GHz temperature data from the 2500 deg(2) SPT-SZ survey is combined with the Planck 143 GHz data in harmonic space to obtain a temperature map that has a broader l coverage and less noise than either individual map. Using a quadratic estimator technique on this combined temperature map, we produce a map of the gravitational lensing potential projected along the line of sight. We measure the auto-spectrum of the lensing potential C-L(phi phi), and compare it to the theoretical prediction for a.CDM cosmology consistent with the Planck 2015 data set, finding a best-fit amplitude of 0.95(-0.06)(+0.06) (stat.)(-0.01)(+0.01)+ (sys.). The null hypothesis of no lensing is rejected at a significance of 24 sigma. One important use of such a lensing potential map is in cross-correlations with other dark matter tracers. We demonstrate this cross-correlation in practice by calculating the cross-spectrum, C-L(phi) G, between the SPT+ Planck lensing map and Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) galaxies. We fit C-L(phi G) to a power law of the form p(L) = a(L/L-0)(-b) with a, L-0, and b fixed, and find eta(phi G) = C-L(phi G)/p(L) = 0.94(-0.04)(+0.04), which is marginally lower, but in good agreement with eta(phi G) = 1.00-(+0.02)(0.01), the best-fit amplitude for the cross-correlation of Planck-2015 CMB lensing and WISE galaxies over similar to 67% of the sky. The lensing potential map presented here will be used for cross-correlation studies with the Dark Energy Survey, whose footprint nearly completely covers the SPT 2500 deg(2) field.

We present a comparison between several observational tests of the post-reionization intergalactic medium and the numerical simulations of reionization completed under the Cosmic Reionization On Computers (CROC) project. The CROC simulations match the gap distribution reasonably well, and also provide a good match for the distribution of peak heights, but there is a notable lack of wide peaks in the simulated spectra and the flux-probability distribution functions are poorly matched in the narrow redshift interval 5.5 < z < 5.7, with the match at other redshifts being significantly better, albeit not exact. Both discrepancies are related: simulations show more opacity than the data.

Cette thèse s'inscrit dans le domaine d'étude de l'Univers lointain, en particulier sur l'étude d'une période méconnue de notre Univers à savoir « la ré-ionisation ». Le choix de la sonde utilisée pour l'étude d'un Univers aussi lointain est quelque peu restreint. En effet il faut que la sonde soit visible à cette grande distance et donc que ce soit un objet extrêmement lumineux. Ainsi on se sert de galaxies très énergétiques avec un noyau galactique actif (appelées quasars) en tant que sonde. En étudiant le rayonnement de ces quasars on pourra alors caractériser l'environnement qui les entoure. Ces quasars étant des objets rares, il nous faut rechercher sur une grande surface du ciel pour espérer en obtenir quelques uns. Il existe beaucoup de projets d'observation dédiés à la cosmologie, un des futurs projets majeurs nommé Euclid sera un grand pas pour l'étude de la ré-ionisation. Ce futur satellite de l'ESA (lancement prévu en 2020) sera particulièrement performant dans l'infrarouge, permettant ainsi de détecter des quasars à des distances actuellement insondées. Afin de pouvoir bien préparer cette mission il nous faut établir et anticiper les performances attendues d'Euclid. Pour ce faire, il faut mener une étude similaire sur des données existantes puis extrapoler la performance d'Euclid. Pour ce faire, durant ma thèse, j'ai utilisé des données issues du télescope terrestre du CFHT (Canada France Hawaii Telescope) situé à hawaii au mont Mauna Kea. / The main topic of this thesis is the study of the distant Universe, particularly the study of a quite unknown period of our Universe namely "reionization." The probe's choice used in the study of a universe so far is somewhat restricted. Indeed it is necessary that the probe be visible at this distance and therefore the probe must be a very bright objet. Thus we used high-energy galaxies with an active galactic nuclei (called quasars) as a probe. By studying the emission of these quasars we can then characterize the environment around them. Because of the huge distance between us and the quasar and due to the expansion of the universe they have their light emissions shifted towards longer wavelengths. Thus, to study the young age of our universe, we need to observe objects in the infrared. These quasars are rare objects, we need to search over a large area of the sky to hope to get a few. There are many projects focused on observational cosmology, a future major project named Euclid will be a big step for the study of reionization. This future ESA satellite (launch planned in 2020) will be particularly effective in the infrared, thus allowing to detect quasars at distances currently unfathomed. In order to prepare this mission we must establish and predict the expected performance of Euclid. To do this, we must conduct a similar study on existing data and extrapolate the performance of Euclid. To do this, in my thesis, I used datas from the terrestrial telescope CFHT (Canada France Hawaii Telescope) located in hawaii at Mauna Kea.

Na última década, o extraordinário progresso nas observações astronômicas (distâncias com supernovas (SNe Ia), espectros de potência da matéria e da radiação cósmica de fundo (RCF), determinação do brilho de aglomerados de galáxias, etc.) aliado com importantes desenvolvimentos teóricos, transformaram a Cosmologia numa das fronteiras mais excitantes da ciência contemporânea. Nesta tese, diferentes testes observacionais são utilizados para vincular alguns cenários cosmológicos acelerados (com e sem energia escura), todos eles definidos no contexto teórico da Relatividade Geral. Inicialmente, para uma grande classe de modelos com decaimento do vácuo, investigamos os vínculos provenientes da existência de objetos velhos em altos redshifts. No modelo de Chen e Wu generalizado, encontramos que o limite para o parâmetro livre descrevendo a taxa do decaimento do vácuo é 0,21 < n < 0,81. Este resultado descarta o modelo de Chen e Wu original (n=2) e também o modelo de concordância cósmica, LCDM (n=0). Além disso, quando incluímos o fluido bariônico em nossa análise do modelo de Wang e Meng, obtemos para seu parâmetro livre um limite inferior, epsilon > 0,231, um valor em desacordo com estimativas independentes baseadas em SNe Ia, RCF e o brilho de Raios-X de aglomerados. Propusemos também um teste estatístico com base nas idades estimadas para uma amostra de 13 galáxias velhas em altos redshifts. Através de uma análise conjunta envolvendo as idades das galáxias e as oscilações acústicas dos bárions (BAO), vinculamos o valor da constante de Hubble no contexto do modelo LCDM plano. Considerando um tempo de incubação adotado por diferentes autores, obtemos h=0,71±0,04 (1 sigma), um resultado de acordo com observações independentes baseadas em Cefeidas (obtidas com o Hubble Space Telescope) e outras estimativas mais recentes. Outro resultado interessante foi obtido através de uma análise termodinâmica para uma classe de modelos com interação no setor escuro (matéria escura-energia escura). Contrariamente ao que se pensava até então, encontramos que a termodinâmica permite que a matéria escura decaia em energia escura, contanto que ao menos uma das componentes possua um potencial químico não-nulo. Como complemento, mostramos que, para um termo de interação específico, dados de SNe Ia, BAO e RCF favorecem o decaimento da matéria escura com ~ 93% de confiança estatística. Investigamos também o comportamento do redshift de transição em diferentes cosmologias, com e sem energia escura, e mostramos que essa quantidade pode ter uma variação extrema dependendo do modelo cosmológico subjacente. Finalmente, discutimos também um novo modelo cosmológico cuja aceleração em baixos redshifts é determinada pela criação de partículas da matéria escura fria. O modelo representa uma redução do setor escuro, isto é, não tem energia escura, contém apenas um parâmetro livre e satisfaz os vínculos de Supernovas do tipo Ia tão bem quanto o modelo LCDM padrão. / In the last decade, the extraordinary progress of the astronomical observations (distances with supernovas, matter and cosmic background radiation (CBR) power spectrum, X-ray surface brightness of galaxy clusters, etc) associated with important theoretical developments turned Cosmology one of the most exciting frontiers of contemporary science. In this thesis, different observational tests are used to constrain several cosmological accelerating scenarios (with and without dark energy), all of them defined in the theoretical framework of General Relativity. Initially, for a large class of decaying vacuum models, we investigate the constraints provided by the existence of old high redshift objects. In the model proposed by Chen and Wu, we find that the limit for the free parameter describing the decay rate of the vacuum fluid is 0.21 < n < 0.81. This result ruled out the original Chen and Wu model (n = 2) and also the cosmic concordance model, LCDM (n = 0). Further, when we include the baryonic fluid in our analysis of the Wang and Meng model, we find for its free parameter a lower bound, epsilon > 0.231, a value in disagreement with independent estimates based on SNe Ia, CMB (shift parameter) and the X-ray surface brightness of galaxy clusters. We also propose a new cosmological statistical test based on the estimated ages of 13 old high redshift galaxies. By performing a joint analysis involving the ages of the galaxies and the baryon acoustic oscillations (BAO) probe, we constrain the value of the Hubble parameter in the context of the flat LCDM model. For an incubation time adopted by different authors, we find h = 0.71 ± 0.04 (1 sigma), a result in agreement with independent observations based on Cepheids (obtained with the Hubble Space Telescope) and other recent estimations. Another interesting result has been derived from a thermodynamic analysis for a class of models endowed with interaction in the dark sector (dark matter and dark energy). In contrast with some results appearing in the literature, we show that the decaying of cold dark matter into dark energy is not forbidden by thermodynamics, provided that the chemical potential of one component is different from zero. As a complement, we also show (for a specific term describing the interaction) that this kind of decaying is favored by SNe Ia, BAO and CMB data with ~ 93% of statistical confidence. We also investigate in detail the behavior of the transition redshift for different cosmologies (with and without dark energy). It is found that such a quantity may have an extreme variation that depends on the underlying cosmological model. Finally, we also discuss a new cosmological model whose acceleration at low redshifts is determined by the creation of cold dark matter particles. The model represents a reduction of the dark sector, that is, it has no dark energy, contains only one free parameter and satisfies the Supernovae type Ia constraints with the same precision of the standard LCDM model.