MODELOS COSMOLÓGICOS COM MAIS DE UMA COMPONENTE PARA A DENSIDADE DE ENERGIA

Categoria: Ciências Exatas e da Terra - Ensino Médio/Técnico

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Subcategoria: Modalidade:
FÍSICA 1 - Projeto já desenvolvido, com resultados.
Autores: Orientadores:
Júlia Alves Galaxe
Nuno Henrique Fonseca Andrade
Felipe de Freitas Moura
Escola: Cidade:
IFFLUMINENSE CAMPUS BOM JESUS DO ITABAPOANA Bom Jesus do Itabapoana

Resumo: Quando estudamos o universo em larga escala, estamos estudando Cosmologia. A Cosmologia se inspira em questões que são fundamentais para a condição humana: De onde viemos? O que somos? Para onde vamos? Para as grandes distâncias presentes na descrição do cosmos a interação dominante é a gravitacional. Em 1998, foi descoberto que a expansão do universo verificada por Hubble em 1929 é acelerada. A formulação de uma teoria para a Cosmologia ainda é tema de intenso debate. Iniciamos o trabalho através da equação de Friedmann-Lemaître, que relaciona a composição com a geometria do universo, descrevendo a sua evolução temporal através do fator de escala. Para a composição do universo consideramos matéria bariônica, radiação e uma constante cosmológica - sendo essa última componente responsável pela expansão acelerada. Durante algumas épocas da expansão do universo, dois de seus componentes considerados (matéria, radiação e constante cosmológica) terão densidades comparáveis de forma que ambos devem ser levados em conta na equação de Friedmann-Lemaître. Durante estas épocas um modelo de universo de uma única componente para a densidade de energia é uma descrição insuficiente e um modelo com duas ou mais componentes deve ser utilizado. Observamos as soluções da equação de Friedmann-Lemaître em diferentes combinações para os constituintes básicos que formam o universo, determinando alguns dos distintos comportamentos possíveis da evolução temporal do universo, apresentados no cenário da Cosmologia Padrão. Em especial, observamos o modelo plano com matéria e constante cosmológica - uma vez que esse modelo é o que melhor combina com os dados observacionais presentes. Além de fornecer soluções espacialmente infinitas, tanto finita e infinita no tempo, podemos estimar a idade atual do universo como 13,5 bilhões de anos, sendo que entramos aproximadamente nos últimos 4 bilhões de anos na fase acelerada da expansão.

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