Modelos cosmológicos com campos fermiônicos

Abstract

Resumo: Neste trabalho, estudamos como campos fermiônicos mínima e não minimamente acoplados ao campo gravitacional podem ser responsáveis por diversas fases de expansão acelerada durante a evolução do Universo. A contribuição da matéria bariônica e de radiação é levada em conta em um dos dois casos aqui apresentados. Buscamos as formas da densidade de potencial e do acoplamento para ação geral que descreve esse modelo através da técnica da simetria de Noether. No primeiro caso, o qual não conta com a contribuição da radiação e da matéria bariônica, obtemos soluções analíticas para as equações de campo e analisamos os possíveis cenários que estas podem descrever. No segundo caso, fazemos uma mudança de variáveis para encontrar o parâmetro de Hubble em função do desvio para o vermelho e, com esse resultado, obtivemos gráficos para o parâmetro densidade e de desaceleração. Por fim, comparamos as curvas encontradas com os dados observacionais.

Abstract: We have studied how fermionic fields minimally and non-minimally coupled with the gravitational field may be responsible for accelerated regimes during the evolution of the universe. We have searched for the forms of the potential and the coupling for the general action from the technique of Noether symmetries. We present here two cases, considering baryonic matter and radiation contributions and without them. In the first case, where the contributions of radiation and baryonic matter are not considered, we obtained cosmological solutions of the fields equations and analysed possible scenarios that they could describe. In the second case, we applied a change of variables to find the Hubble parameter in function of the red-shift, and with these results we displayed theoretical curves and confronted them with the data from observational astronomy.