Diploma d’Estudis Avançats Setembre 2004

1. VIABILITAT D’UNA CONSTANT COSMOLÒGICA VARIABLE. CONTRAST AMB SNe Ia Diploma d’Estudis Avançats Setembre 2004 Cristina España i Bonet Col·laboració: Joan Solà Peracaula Ilya Shapiro Tutora: Pilar Ruiz-Lapuente

2. Introducció Cosmologia amb SNe Ia Constant cosmològica i dinàmica de l’Univers Models amb running de la constant cosmològica Anàlisi detallat de l’Escenari 3 Contrast dels models amb SNe Ia a alt redshift Conclusions Sumari de la memòria Sumari Motivació Fenomenologia Contrast amb les observacions Conclusions

3. Motivació Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

4. Motivació Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

5. com a terme en les equacions d’Einstein geometria densitat d’energia com a energia quàntica del buit Partícules i camps però no el Higgs: Interpretació de la Constant Cosmològica Problema: Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

6. ? Constant Cosmològica variable Paràmetre dintre d’una teoria quàntica de camps Constant Cosmològica Quinta essència Dimensions Extra K-essència Gravetat escalar-tensorial Gas Chaplygin Models Cardassian Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

7. Regularització, Renormalització. divergències ultraviolades Relació entre els paràmetres i l’escala: Trencament de la invariància d’escala Equacions del Grup de Renormalizació,EGR Fenomenologia Però primer teoria... teoria quàntica de camps... Acció a baixes energies: Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

8. EGR per a la Constant Cosmològica Escenari 1: Escenari 2: Escenari 3: dependència quàrtica en energia escala de renormalització funció- EGR en el marc cosmològic: Escenaris cosmològics Quina és l’escala de renormalització? Com es produeix el desacoblament? Dof lleugers, dof pesants, desacoblament suau Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

9. Índex cosmològic Univers pla , Cas particular, Escenari 3: Equació de continuïtat, Equació de Friedman –H(z)-, EGR Sistema acoblat d’equacions diferencials dinàmica de l’Univers Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

10. Conservació de la matèria i la constant cosmològica conjuntament La matèria i la component X es conserven separadament Diferent expressió per al paràmetre de Hubble La constant cosmològica variable i un camp de quinta essència no són comparables directament. solució Definició d’una pseudoequació d’estat on matèria i CC es conserven separadament, tot i que Equació d’estat Component X (camp de quinta essència...) Constant cosmològica SEMPRE! Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

11. per ! Aparentment energia fantasma, en realitat constant cosmològica. (Riess et al. 2004) Pseudoequació d’estat Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

12. Contrast amb les observacions Objectes: Supernoves del tipus Ia Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

13. Determinació de paràmetres Marginalització, Univers pla. Distància lluminositat Model Observacions Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

14. Massa dels neutrins lleugers Resultats actuals Dades: 54 SNe de l’SCP M fix Escenari 1 Escenari 2 ? Experiments futurs Simulació de dades Escenari 3 Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

15. Model llavor: Càlcul de la magnitud teòrica (mteo) amb aquesta cosmologia on gaussiana Simulació de dades Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

16. Informació gaussiana a priori Teorema de Bayes Resultats amb SNAP Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

17. Altres distribucions. Resultats Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

18. Un índex cosmològic diferent de zero serà distingible quan s’obtingui una gran quantitat de SNe Ia fins a z~2. Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

19. Conclusions -teòriques La CC com a paràmetre d’una TQC experimenta una variació amb l’escala. Segons quina sigui aquesta escala i com es produeixi el desacoblament es donen diferents escenaris cosmològics. En general tots ells canvien la dinàmica de l’Univers que s’obté per una CC realment constant. Una CC variable és comporta com si tingués una pseudoequació d’estat variable amb la possibilitat d’observar w<-1. Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

20. Conclusions -fenomenològiques Les dades actuals de SNe Ia a alt redshift donen una 1a determinació de mneutrins~ 0,01 eV, i es mostren compatibles amb el MS de partícules i el de cosmologia. No tots els paràmetres queden acotats amb les dades actuals i es fa necessària la planificació de nous experiments per a la detecció de SNe Ia a alt redshift. SNAP i distribucions alternatives de dades permetran distingir aquests models d’un de CC constant. Per distingir-lo d’un de quinta essència caldran arguments teòrics. Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia

21. Diploma d’Estudis Avançats Setembre 2004

22. Paràmetre de desceleració acceleració més recent acceleració llunyana Viabilitat d’una constant cosmològica variable. Contrast amb SNe Ia