Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10951_Dissertação Mario Rocha Junior.pdf: 865587 bytes, checksum: b82c827709adbeaa05bbaed3646ad762 (MD5) Previous issue date: 2017-04-18 / É um fato já conhecido que o Universo passa por um processo de expansão onde há fortes evidências de que a presença da denominada energia escura é a responsável por acelerar este processo. Sob este ponto de vista este trabalho visa utilizar a teoria do colapso esférico para estudar o comportamento de uma estrutura, aqui conhecida como sobredensidade imersa em um Universo de background de Friedmann-Robertson-Walker. Considerando a sua densidade como um fluido ideal cuja a equação de estado p = ωρ aplicaremos a teoria inicialmente em um Universo de Einstein-de Sitter passando a seguir para o modelo de Universo com a presença de escura onde analisaremos o ΛCDM bem como o ωCDM com valores específicos para a constante ω.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_10530_Tese final Rodrigo Martins de Siqueira Barbosa.pdf: 1078979 bytes, checksum: 04cac1a43d203dea4348596e456d6d88 (MD5) Previous issue date: 2016-11-22 / A cosmologia padrão requer, para explicar de forma satisfatória os dados observados, componentes de energia que são muito diferentes daquelas que conhecemos no modelo padrão de partículas; estes, são conhecidos como Energia Escura e Matéria Escura. Apesar de bem aceitos, a origem destes ainda é controversa. Uma proposta para tentar explicar tais conceitos é a contrarreação causada pela não-homogeneidade da distribuição de matéria no universo. Neste trabalho apresentamos o formalismo de contrarreação de Buchert, e o utilizamos para demonstrar que uma pressão viscosa pode ser entendida como consequência de uma contrarreação. Depois estabelecemos um modelo de media baseado numa solução de LTB, linearizado com respeito ao parâmetro da curvatura. Fazemos comparação com dados de supernova utilizando uma métrica modelo (template metric) que permite relacionar o desvio para o vermelho neste modelo com uma versão semelhante ao formalismo usual.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_11457_Tese William Algoner - PPGFis.pdf: 5835750 bytes, checksum: 043817c033720f1760da8dae6cb7da79 (MD5) Previous issue date: 2017-10-05 / As medições cosmológicas tanto da história de expansão H(z) como da história de crescimento fσ8 (z) amadureceram e, em conjunto, fornecem um importante teste ao modelo cosmológico da teoria escalar-tensorial, em particular a do tipo Brans-Dicke, que fornece uma extensão ao modelo ΛCDM. Nós contruímos uma expressão analítica explicita (através de um ansatz) como uma modificação da taxa de Hubble do modelo ΛCDM, na qual, é dada em termos de um parâmetro constante m, que quantifica as diferenças entre a dinâmica do fundo das teorias escalar-tensorial e a relatividade geral; realizando assim um análise estatístico de SNIa, H(z) e BAO para encontrar o ajuste mínimo do parâmetro constante. Para completar nosso sistema, introduzimos as equações das perturbações da dinâmica de fluidos, a extensão do ΛCDM, no que diz a respeito, desenvolve uma abordagem do fluido efetivo para a função de crescimento da matéria. Nós quantificamos o impacto de desvios do fundo padrão, da pressão anisotrópica e não negligenciando as componentes efetivas da perturbaçãode energia escura sobre a função de taxa de crescimento da matéria fσ8 e comparar estes resultados com as medições recentes da distorção de espaço para redshift (RSD).

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6063_.pdf: 2254022 bytes, checksum: 348c0d4746167e4bf2eab317559dc6e2 (MD5) Previous issue date: 2012-03-26 / Certos dados observacionais parecem indicar que a expansão acelerada do Universo já atingiu um pico e agora está desacelerando novamente. Isto pode implicar, que a expansão acelerada é um fenómeno transitório e que existe uma transição de volta para a expansão desacelerada. Para um fundo homogêneo e isotrópico, existe um modelo que descreve uma transição de expansão desacelerada para acelerada no passado (agora bem estabelecido de acordo com o ponto de vista predominante) e uma transição inversa a partir da expansão acelerada para desacelerada no futuro. A presente tese investiga a dinâmica das perturbações da matéria, tanto no nível newtoniano quanto no relativista, quanticando o potencial relevante das perturbações da componente de energia escura. No fundo, o modelo é testado contra as Supernovas do tipo Ia (SNIa), da amostra de dados do Constitution e sobre o nível perturbativo contra os dados da função de crescimento e os dados do projeto 2dFGRS. Os nossos resultados indicam que uma fase transitória de expansão acelerada não é excluída através das observações atuais.

Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_6811_Dissertação Rodrigo vom Marttens.pdf: 6542066 bytes, checksum: b48f12dca2bd6176e6024261f9ea29b6 (MD5) Previous issue date: 2013-08-23 / De acordo com o nosso entendimento do universo a matéria escura e a energia escura são as componentes dominantes na dinâmica do universo atual, enquanto os bárions e a radiação contribuem apenas com uma pequena fração menor que 5% da energia cósmica. Por outro lado, o estudo das inomogeneidades observadas na distribuição de matéria requer o conhecimento da dinâmica da perturbação dessa fração bariônica, uma vez que ela é observada diretamente. Não é claro que as inomogeneidades da matéria bariônica coincidem com as inomogeneidades da matéria escura. Em particular, se a matéria escura interage não-gravitacionalmente com energia escura, enquanto a matéria bariônica está em movimento geodésico, esta questão deve ser esclarecida. Neste trabalho, incorporamos ao modelo com decaimento do vácuo um fluido bariônico conservado separadamente, cuja quadrivelocidade, no nível perturbativo, difere da quadrivelocidade da matéria escura. A inclusão dos bárions parece não afetar o fundo homogêneo e isotrópico, mas no nível perturbativo parece amenizar a contribuição da matéria para o conteúdo total de energia.

Foi mostrado recentemente que modelos de matéria escura com partículas autointeragentes podem evitar diversas discrepâncias com as observações e simulações de N corpos que surgem nos modelos de matéria escura fria convencional. Encorajados por esse fato, diversos autores tem proposto modelos em que um singleto escalar autointeragente é introduzido no modelo padrão de maneira ``ad hoc". A estabilidade da partícula é garantida por alguma simetria extra. Nesse trabalho propomos um candidato a matéria escura autointeragente automaticamente estável que surge no contexto de uma teoria de gauge construída a partir de outras motivações e com uma fenomenologia independente.

Orientador: Fabio Iocco / Banca: Edurado Ponton Bayona / Banca: Carola Dobrigkeit Chinellato / Banca: Luis Raul Weber Abramo / Abstract: The detailed knowledge of the dark matter (DM) distribution in the Milky Way (MW) is important for understanding the interplay between baryons and DM in the processes involved in galaxy formation and evolution. It is further a key element for experiments that aim to directly or indirectly detect the DM particle due to theoretically predicted non-negligible, weak interactions between DM and Standard Model particles. In this thesis, we aim to determine the distribution of DM in our Galaxy. First, we constrain the density profile of the DM halo by means of kinematical tracers of the total gravitational potential. We use objects in circular orbits around the Galactic centre (GC) as tracers of the total dynamical mass. By subtracting from the observed rotation velocities the velocities predicted for the visible component of the Galaxy (stars plus gas) -under the assumption of Newtonian gravity- we derive constraints on the DM distribution in the MW once a given parameterisation for the DM density profile is adopted. For the distribution of the visible, baryonic component of the Galaxy, we adopt a large array of observationally inferred, three-dimensional density profiles. In this way, we bracket current uncertainties on the shape and the normalisation of the Galactic visible component. Our determination of the DM density profile in the MW proceeds from astrophysical observations. These observations have sizeable uncertainties that need to be properly taken into account. We further... (Complete abstract click electronic access below) / Resumo: O conhecimento detalhado da distribuição da matéria escura na Via Láctea é importante para a compreensão da interação entre bariões e matéria escura nos processos envolvidos na formação e evolução das galáxias. Além disso, é um elemento-chave para experimentos que objetivam detectar direta ou indiretamente a partícula de matéria escura devido a interações fracas, desprezíveis e teoricamente previstas entre as partículas de matéria escura e Modelo Padrão. Nesta tese, pretendemos determinar a distribuição da matéria escura na nossa galáxia. Primeiro, restringimos o perfil de densidade do halo matéria escura por meio de traçadores cinemáticos do potencial gravitacional total. Usamos objetos em órbitas circulares ao redor do centro galáctico como traçadores da massa dinâmica total. Ao subtrair das velocidades de rotação observadas as velocidades previstas para o componente visível da galáxia (estrelas mais gás) - sob a hipótese da gravidade newtoniana - derivamos restrições na distribuição da matéria escura na nossa Galáxia, uma vez que uma dada parametrização para o perfil de densidade da matéria escura é adotado. Para a distribuição do componente visível e bariônico da Galáxia, adotamos uma grande variedade de perfis de densidade tridimensionais observados e inferidos. Desta forma, colocamos as incertezas atuais na forma e na normalização do componente visível Galáctico. Nossa determinação do perfil de densidade da matéria escura na Galáxia provém de observações astrofísicas. Essas observações têm incertezas consideráveis que precisam ser devidamente levadas em conta. Além disso, apresentamos uma análise que quantifica as incertezas astrofísicas que afetam a determinação da distribuição da matéria escura na Via Láctea e, portanto, a interpretação dos... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Doutor

Orientador: Saulo Henrique Pereira / Resumo: Neste trabalho é construída a evolução completa do Universo impulsionada pelo espinor escuro com dimensão de massa um, chamado MDO. O modelo começa pela inflação cósmica, passando pela era dominada pela matéria escura, terminando com a recente expansão acelerada. Além disso, é feita uma primeira aproximação à teoria de perturbação escalar. Foi mostrado que a dinâmica do campo fermiônico MDO, respeitando um potencial com quebra de simetria, pode reproduzir todas as fases do Universo de uma maneira natural e elegante. As equações dinâmicas em geral e as condições de Slow-Roll, no limite H mp, também são apresentadas para o referido sistema. A análise numérica para o número de e-folds durante a inflação, densidade de energia após este período, o tempo presente e o tamanho real do Universo estão de acordo com o modelo padrão de cosmologia. Uma interpretação da fase inflacionária como resultado do princípio de exclusão de Pauli também é possível se o campo de MDO for tratado como um valor médio de seu análogo quântico / Doutor

Caracterizamos estatisticamente a estrutura dos halos de matéria escura extraídos da Simulação do Millennium, uma das maiores simulações do modelo cosmológico CDM realizadas até hoje, com 10 bilhões de partículas num volume de 500h−1Mpc3. Nossos resultados confirmam que na época atual, z = 0, o parâmetro de concentração dos halos se correlaciona com a massa. Esta correlação é ajustada por uma lei de potência no intervalo de massas que corresponde a halos de galáxias (1012h−1M) até aglomerados de galáxias (1015h−1M), log10 c ∞ −α log10M, com α = 0.1. Comparamos a previsão de três modelos existentes na literatura para esta correlação. Medimos a distribuição de probilidade do parâmetro de concentração, que é ajustada com boa aproximação por uma função lognormal com dispersão σlog10 c = 0.1 em todo o intervalo de massas. Verificamos que o parâmetro de concentração é independente do spin do halo quando sistemas claramente fora de equilíbrio são removidos da análise. Comparamos modelos que relacionam o parÂmetro de concentração com histórico de formação extraído da simulação. Mostramos que quando definimos a época de formação levando em conta a distribuição de progenitores do halo e não apenas o progenitor mais massivo, obtemos uma correlação melhor entre densidade média do universo nessa época e a densidade característica do halo. Finalmente, testamos a validade de dois modelos que predizem o parâmetro de concentração a z = 0 com base no histórico de acreção de massa do progenitor mais massivo do halo. / We use the Millennium Simulation (MS) to study the statistics of CDM halo concentrations at z = 0. Our results confirm that the average halo concentration declines monotonically with mass; the concentration-mass relation is well fit by a power-law over 3 decades in mass, up to the most massive objects that form in a CDM universe (~1015h−1M). We compare this relation with three models in the literature. The large volume surveyed, together with the unprecedented numerical resolution of the MS, allow us to estimate with confidence the distribution of concentrations and, consequently, the abundance of systems with unusual properties. We find that halo concentrations are independent of spin once haloes manifestly out of equilibrium have been removed from the sample. The concentrations of out-ofequilibrium haloes tend to be lower and have more scatter, while their spins tend to be higher. A number of previously noted trends within the halo population are induced primarily by these properties of unrelaxed systems. Finally, we compare the result of predicting halo concentrations using the mass assembly history of the main progenitor with predictions based on simple arguments regarding the assembly time of all progenitors. The latter are typically as good or better than the former, suggesting that halo concentration depends not only on the evolutionary path of a halo’s main progenitor, but on how and when all of its constituents collapsed to form non-linear objects.

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:00Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-19. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:21Z : No. of bitstreams: 1 000855561.pdf: 728928 bytes, checksum: d9c47745ba9f0ff381d16d64c98da423 (MD5) / Investigamos a formação, em larga escala, de estruturas no Universo, na presença da energia escura. Sua influência sobre o crescimento de perturbações cosmológicas é exercida tanto através do efeito sobre a taxa de expansão do fundo cósmico homogêneo, quanto de suas próprias flutuações de densidade de energia. Para calcularmos a taxa de formação de aglomerados de galáxias, empregamos uma generalização do formalismo de colapso esférico para a inclusão de fluidos com pressão. Um importante efeito de flutuações de energia escura associados a halos de matéria escura é a indução de halos de energia escura, que reprimem o crescimento de estruturas quando temos equações de estado não phantom; por outro lado, quando temos equações de estado phantom, são gerados vazios de energia escura, aumentando o crescimento de estruturas de matéria. Outro importante efeito ocorre quando consideramos a possibilidade da energia escura mudar sua equação de estado quando há grandes variações de sua densidade no interior dos halos em relação ao fundo homogêneo. O grande número de parametrizações da energia escura que foram obtidos com dados, de supernovas Ia são sensíveis apenas até desvios para o vermelho de ordem um. Mostramos que as parametrizações produzem assinaturas distintas na formação de aglomerados com o uso do formalismo de Press-Schechter. Portanto, futuras observações de aglomerados galácticos podem prover vínculos importantes no comportamento da energia escura durante a evolução do Universo / We investigate large scale structure formation in universe with dark energy presence. The dark energy influence on cosmological perturbation growth is exerted both through its effect on the expansion rate of background, and through its own density fluctuation as well. To compute the rate of formation of massive objects we employed the spherical collapse formalism, which was generalized to include fluids with pressure. An important effect caused by fluctuations in dark energy associated with dark matter halos is the induction of dark energy halos damping the growth of structures when the equations of state are non-phantom; on the other hand, phantom models generate dark energy voids, enhancing the growth of matter halos. Other important effect occurs when we consider the possibility of dark energy changing its equation of state when there are large differences between densities in the background and in the halos. The large number of dark energy parametrizations obtained with supernova Ia data are only sensitive to redshifts up to order one. We show these parametrizations produce distinguishable signatures in cluster formation using the Press-Schechter formalism. Therefore, future observations of galaxy clusters can provide important constraints on the behavior of dark energy in the course of universe evolution