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Produção de partículas no universo primordial e sua aplicação em problemas de astrofísica e cosmologia

Texto completo
Autor(es):
Ana Helena de Campos
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Tese de Doutorado
Imprenta: São Paulo. , gráficos, ilustrações, tabelas.
Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física (IF/SBI)
Data de defesa:
Membros da banca:
Rogério Rosenfeld; Elcio Abdalla; Luis Raul Weber Abramo; Carlos Ourivio Escobar; José Ademir Sales de Lima
Orientador: Rogério Rosenfeld
Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
Indexada em: Banco de Dados Bibliográficos da USP-DEDALUS
Localização: Universidade de São Paulo. Biblioteca do Instituto de Física; C198p D
Resumo

Neste trabalho estudam-se três aplicações de mecanismos de produção de partículas no universo pós inflacionário. Apesar da motivação inicial para esses mecanismos ter sido o reaquecimento do universo, eles foram utilizados, posteriormente, para produzir partículas supermassivas. A produção de partículas, sejam elas supermassivas ou não, depende essencialmente do modelo inflacionário utilizado. Aqui, trabalha-se com modelos inflacionários caóticos gerados por um campo escalar, o inflaton. A primeira aplicação estuda a produção de partículas supermassivas pelo mecanismo de pré-aquecimento instantâneo que é não perturbativo. Estabelece-se os limites dos parãmetros desse mecanismo impondo que essas partículas constituam parte da matéria escura e que seu decaimento, hoje, produzam os raios cósmicos de altíssimas energias. A segunda aplicação é um estudo numérico de como teria sido o reaquecimento do universo, num modelo inflacionário quintessencial, com partículas tendo sido produzidas através do mecanismo de pré-aquecimento instantâneo. Esses modelos inflacionários são utilizados para explicar a origem da energia escura que parece dominar o universo hoje. Obtém-se a faixa de temperaturas de reaquecimento permitidas. A terceira aplicação também estuda a produção de partículas supermassivas para explicar os raios cósmicos de altíssimas energias, mas por um mecanismo perturbativo. As partículas seriam o produto do decaimento direto do inflaton após a inflação. Obtém se limites para razão de ramificação deste decaimento, impondo restrições para a vida média das partículas supermassivas e para a sua abundância hoje. (AU)

Processo FAPESP: 00/01144-6 - Produção de partículas super pesadas no universo primitivo e implicações para raios cósmicos de altíssimas energias
Beneficiário:Ana Helena de Campos
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado