Energia escura e a aceleração do universo: aspectos conceituais e testes observacionais

Resumo

Na Cosmologia atual, o modelo $\Lambda$CDM plano tem obtido um considerável sucesso em conciliar observações de diferentes naturezas, como a aceleração da expansão cósmica (sugerida pelas observações de Supernovas Ia), o Espectro de Potência da Radiação Cósmica de Fundo, Formação de Estruturas, Espectro de Potência da Matéria, Oscilações Acústicas dos Bárions e Idade Total do Universo. Contudo, tal modelo sofre de pequenos problemas observacionais, como a idade de alguns objetos em altos {\it redshifts}, a preferência de um Universo fechado por SNs e, principalmente, de um grande problema teórico, o chamado Problema da Constante Cosmológica. Tal problema, aliado com o mistério da coincidência cósmica, estimulou cosmólogos e astrônomos a proporem cenários alternativos para o modelo de concordância cósmica ($\Lambda$CDM). Neste projeto faremos um estudo comparativo (de caráter estatístico) entre $\Lambda$CDM e as diversas cosmologias alternativas existentes na literatura. No contexto da relatividade geral, o objetivo central é estabelecer qual o melhor candidato de energia escura, ou seja, qual das componentes que acelera o Universo estará mais de acordo com os dados observacionais disponíveis (XCDM, Campos escalares, $\Lambda(t)$, etc.). Em outra linha de desenvolvimento, discutiremos também a possibilidade de redução do setor escuro do Universo, considerando modelos acelerados (na relatividade geral e em teorias alternativas da gravitação), contendo apenas matéria escura e bárions como componentes dominantes. (AU)