Cosmologia cinemática: modelos e testes

Abstract

A Cosmologia, enquanto estudo da origem e evolução do Universo, trabalha com modelos dinâmicos onde se supõe um conteúdo energético e se compara o modelo com os dados observacionais. Atual- mente, existe uma grande profusão de modelos dinâmicos na literatura, muito devido aos problemas da matéria e energia escura. Um método que se busca determinar a evolução do Universo sem supor nenhum conteúdo energético é chamado de Cosmologia Cinemática ou Cosmografia, onde se busca determinar os parâmetros cinemáticos ou mesmo a evolução desses parâmetros com o tempo. Outra possibilidade, é buscar determinar a evolução de quantidades cosmológicas sem a suposição de alguma parametrização. Nesse trabalho, propusemos análises relacionadas a essas 3 possibilidades. Primeiro, foi proposto e analisado um modelo de interação entre energia e matéria escuras visando aliviar o Problema da Coincidência. Em seguida, estudamos algumas parametrizações cinemáticas, onde conseguimos determinar alguns dos parâmetros cinemáticos. Finalmente, propusemos e analisamos um método de reconstrução não-paramétrica de um modelo dinâmico, onde a energia escura se comporta como um campo escalar.

Cosmology, as a study of the origin and evolution of the Universe, works with dynamic models where an energy content is assumed and the model is compared with observational data. Currently, there is a great profusion of dynamic models in the literature, largely due to the problems of dark matter and dark energy. A method that seeks to determine the evolution of the Universe without assuming any energy content is called Kinematic Cosmology or Cosmography, which seeks to determine the kinematic parameters or even the evolution of these parameters with time. Another possibility is to seek to determine the evolution of cosmological quantities without the assumption of some parameterization. In this work, we proposed analyzes related to these 3 possibilities. First, a model of interaction between dark energy and dark matter was proposed and analyzed in order to alleviate the Coincidence Problem. Then, we studied some kinematic parameterizations, where we were able to determine some of the kinematic parameters. Finally, we proposed and analyzed a non-parametric reconstruction method of a dynamic model, where dark energy behaves like a scalar field