Modelos cosmológicos de energia escura: aspectos teóricos e vínculos observacionais.

Abstract

Desde a década de 1990 é bem conhecido que o universo entrou em uma recente fase de expansão acelerada. Para explicar a aceleração cósmica, as duas maiores linhas atuais de pesquisa sugerem a presença de uma componente dominante no universo com propriedades exóticas como pressão negativa ou a Teoria da Relatividade Geral não se aplica à escalas cosmológicas. Nesta dissertação analisamos alguns modelos cosmológicos baseados na energia escura, entre eles, o modelo Cosmológico Padrão Lamda Cold Dark Matter (ΛCDM) e alguns concorrentes: XCDM e ωaCDM. Utilizamos amostras de supernovas tipo Ia (SNIa) compiladas pelo Supernovae Cosmology Project Union 2.1 e 19 estimativas observacionais do parâmetro de Hubble H(z) compiladas por [74]. Aplicamos o teste estatístico de minimização χ² juntamente com a função likelihood para vincularmos os parâmetros cosmológicos: Ωm, ΩΛ, Ωk, ω₀ e ωₐ . Nossos resultados mostram que o modelo ΛCDM fornece um bom ajuste aos dados observacionais de SNIa e H(z). Dentro da região de confiança de 68%, a análise combinada dos dados de supernovas com H(z) revelam que todos os modelos cosmológicos estudados se confundem com o modelo ΛCDM. Nesse sentido, os modelos cosmológicos que assumem a densidade de energia escura como função do redshift no intervalo 0 < z < 2.0 não podem ser desconsiderados. Em um segundo momento, investigamos a aceleração cósmica utilizando a definição do parâmetro de desaceleração q e o redshift de transição zt (desaceleração - aceleração). Todos os modelos cosmológicos analisados reproduzem bem a recente fase de expansão acelerada do universo com q₀ < 0 e zt ≈ 0.65.