Congreso Colombiano de Astronomía y Astrofísica - 2012

EL MECANISMO DEL UNIVERSO RELAJADO: POSIBLE SOLUCIÓN DINÁMICA Y LIBRE DE AJUSTES FINOS AL VIEJO PROBLEMA DE LA CONSTANTE COSMOLÓGICA

Not scheduled

15m

Grupo Halley (Universidad Industrial de Santander)

Presentaciones Orales Gravitación

Speaker

Jose F. Rodriguez (Escuela de Física, Universidad Industrial de Santander, Ciudad Universitaria, Bucaramanga 680002, Colombia.)

Description

Los estudios experimentales de las Supernovas tipo Ia y de la Radiación Cósmica de fondo han mostrado la reciente expansión acelerada del Universo. Para explicar este comportamiento, se introdujo una forma hipotética de energía llamada la Energía Oscura. Por otro lado, la presencia de una Constante Cosmológica en las ecuaciones de campo provoca una expansión acelerada del Universo; así, esta última se identifica con la Energía Oscura. Adicionalmente, la energía del estado de vacío también posee las mismas consecuencias de una Constante Cosmológica; por consiguiente, el valor experimental de la energía de vacío debe contribuir al valor experimental de la Constante Cosmológica, y ambos deben tener el mismo orden de magnitud. Sin embargo, al comparar los dos valores dentro de un modelo simplificado del mecanismo de Higgs, hay una diferencia de más de 55 órdenes de magnitud. Con el fin de establecer concordancia, es necesario realizar un ajuste fino en el valor de la Constante Cosmológica. La imposibilidad de evitar la contribución de los campos sin realizar un ajuste fino es lo que se denomina el viejo problema de la Constante Cosmológica. Se han planteado muchas soluciones, tales como la sustitución de la Constante Cosmológica por un campo escalar; sin embargo, estas soluciones no resuelven realmente el problema. Se presentará una solución alternativa, en la cual la Constante Cosmológica es complementada con un nuevo término originado a partir de modificaciones de la gravedad. La modificación se realiza mediante la introducción de una función f(R,G) , donde G es el invariante de Gauss-Bonnet. Primeramente, se mostrará la aparición de un nuevo término en las ecuaciones de campo como consecuencia de la modificación. Luego, a partir del análisis de las ecuaciones modificadas de Friedmann, se mostrará como este término puede ser interpretado como un fluido cósmico con una ecuación de estado no homogénea. Mediante el estudio de un modelo de juguete, se logrará plantear la forma explicita de la función introducida. Por último, se mostrará como el nuevo fluido cósmico evoluciona en el tiempo relajando la enorme diferencia entre la energía de vacío y la Constante Cosmológica. El proceso evoluciona de manera dinámica, sin la introducción de ajustes finos, y reproduce satisfactoriamente la cosmología estándar. Referencias Bauer F., Sola J. & Stefanic H., 2010. Dynamically avoiding fine-tuning the cosmological constant: the “relaxed universe”, JCAP 1012, 029. Bauer F., Sola J. & Stefanic H., 2010. The relaxed univere: towards solving the cosmological constant problem dynamically from an effective action functional of gravity, Phys. Lett. B 688, 269. Bauer F., Sola J. & Stefanic H., 2011. Relaxing a large cosmological constant in the astrophysical domain, Mod, Phys. Lett. A 26, 2556 Weinberg S., 1989. The cosmological constant problem, Rev. Mod. Phys. 61, 1.