Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-16T19:37:30Z No. of bitstreams: 1 GIVAL PORDEUS DA SILVA NETO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2015.pdf: 4886479 bytes, checksum: 8589cc7f91d5dab59210f3bf9b9a3d97 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-16T19:37:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GIVAL PORDEUS DA SILVA NETO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2015.pdf: 4886479 bytes, checksum: 8589cc7f91d5dab59210f3bf9b9a3d97 (MD5) Previous issue date: 2015-05-08 / Capes / A constante de Hubble (H0) é considerada fundamental na cosmologia. Ela é crucial para qualquer modelo cosmológico moderno, pois está relacionada com diversas grandezas cosmológicas, portanto, é de extrema importância a determinação mais restritiva e acurada possível do seu valor. A mais recente estimativa de H0 a partir de métodos locais (z 1), H0 = 73:8 2; 4 kms􀀀1Mpc􀀀1, e a partir de redshifts muito altos (z ' 1070), H0 = 67; 3 1; 2 kms􀀀1Mpc􀀀1, são discrepantes em um nível de con fiança de 2; 4 . Dentro deste contexto, Lima e Cunha (LC), a m de lançar alguma luz sobre este problema, derivou uma nova determinação de H0 utilizando quatro testes cosmológicos em redshifts intermediários (z 1), com base no chamado modelo CDM Plano. Eles obtiveram H0 = 74; 1 2; 2 kms􀀀1Mpc􀀀1, em pleno acordo com as medições locais. Neste trabalho, exploramos a robustez do resultado de LC, procurando por erros sistemáticos e a sua dependência com o modelo cosmológico usado. Nós constatamos que o valor H0 a partir desta análise conjunta é muito fracamente dependente de modelos cosmológico, mas a morfologia adotada para inferir o raio central dos aglomerados de galáxias, altera o resultado, sendo a principal fonte de erros sistemáticos. Concluímos que uma melhor compreensão da morfologia dos aglomerados é fundamental para transformar esse método em um poderoso estimador de H0. / The Hubble constant (H0) is considered a fundamental constant of cosmology. It is crucial for any modern cosmological model, it is related to various cosmological quantities, so it is extremely important a restrictive and accurate determination of its value. The most recent estimate of H0 from local observations (z 1), H0 = 73:8 2; 4 kms􀀀�1Mpc􀀀�1, and from high redshifts (z ' 1070), H0 = 67; 3 1; 2 kms􀀀�1Mpc􀀀�1, are discrepant in a con dence level of 2; 4 . Within this context, Cunha and Lima (LC), in order to shed some light on this problem, derived a new determination of H0 using four cosmological tests at intermediate redshifts (z 1), based on the model called Flat CDM. They obtained H0 = 74; 1 2; 2 kms􀀀�1Mpc􀀀�1, in full agreement with local measurements. In this work, we explore the robustness of the result LC looking for systematic errors and its dependence on the cosmological model used. We found that the H0 value from this combined analysis is very weakly dependent on the underlying cosmological model, but the morphology adopted to infer the core radius of galaxy clusters, changes the estimates being the main source of systematic errors. Hence, we conclude that a better understanding of the morphology of the clusters is essential to transform this method in a powerful cross-check to H0.

Nesta tese estudamos a estrutura do núcleon, híperons e bárions pesados no estado fundamental, com graus de liberdade efetivos de quarks constituintes. Para tal, utilizamos funções de onda definidas no hiper-plano do espaço-tempo (plano nulo). Generalizamos o modelo dinâmico na frente de luz do núcleon, no qual a interação entre os quarks constituintes é de contato, para estudar o estado fundamental de híperons e bárions pesados. Da solução numérica da equação de Bethe-Salpeter formulada em termos de equações de Faddeev de três quarks no plano nulo, obtivemos a energia de ligação dos quarks constituintes nesses bárions. Desta forma, calculamos as massas dos estados fundamentais desprezando-se o grau de liberdade de spin. Concluímos que a interação efetiva entre os quarks constituintes deve ser independente do sabor para que os valores experimentais dessas massas sejam reproduzidas pelo modelo. A estrutura eletromagnética do núcleon, expressa em termos dos fatores de forma, foi estudada em seguida. Neste estudo incluimos o spin do quark. O acoplamento relativístico entre os campos dos quarks e do núcleon foi expresso através de uma Lagrangeana efetiva. O elemento de matriz da corrente eletromagnética entre estados do núcleon foi calculado na aproximação de impulso, expressa por um diagrama de Feynman triangular de dois "loops", e projetado no plano nulo através da integraço analítica nas energias individuais associadas ao tempo. Desta forma foi possível introduzir a componente de momento da função de onda no cômputo da componente "boa" da corrente eletromagnética no referencial de Breit com o momento transferido na direção transversa. Utilizamos diferentes formas de Lagrangeanas efetivas construídas a partir dos invariantes escalar, vetorial e misto para descrever o acoplamento dos campos dos quarks do par isoescalar no núcleon. Estudamos as propriedades eletromagnéticas estáticas e fatores de forma eletromagnéticos. Verificamos que o fator de forma elétrico do nêutron depende fortemente da forma da Lagrangeana efetiva. Os dados experimentais para o nêutron favorecem o acoplamento escalar entre o par de quarks isoescalar. Os observáveis eletromagnéticos, para momentos transferidos quadrados na faixa de 1-2(GeV/c), são pouco sensíveis à componente de momento da função de onda. Estudamos as correlações entre os observáveis estáticos eletrofracos para os diferentes acoplamentos e diferentes formas da componente de momento da função de onda no plano nulo (formas gaussiana ou polinomial). Mostramos que as diferentes formas de acoplamento de spin dos quarks mantêm a independência de modelo encontrada para as correlações entre observáveis eletrofracos no contexto da construção de Bakamjian-Thomas. Entrentanto, as correlações envolvendo a constante de acoplamento axial, obtidas utilizando-se Lagrangeanas efetivas, apresentam um comportamento distinto daqueles obtidos dentro da construção de Bakamjian-Thomas, em especial no limite no qual o raio do próton é nulo. Obtivemos o fator de forma de Isgur-Wise relevante para os processos de decaimentos semileptônicos de bárions pesados contendo charme e beleza. Neste estudo, generalizando o tratamento relativístico feito para o núcleon, definimos uma Lagrangeana efetiva com acoplamentos escalar, vetorial, e misto do par isoescalar de quarks leves para descrever a estrutura do bárion. Para permitir o limite de massa infinita do quark pesado de uma maneira matematicamente simples nas integrais de momento que definem o fator de forma de Isgur-Wise, foram usadas componentes de momento de função de onda na forma polinomial. Nos processos em questão, as taxas de decaimento foram determinadas a partir da inclusão simultânea de correções ao limite de quarks pesados, tais como: i) correções de primeira ordem no inverso da massa do quark pesado, e ii) efeitos radiativos. Comparamos nossos resultados com outros cálculos encontrados na literatura.