Congreso Colombiano de Astronomía y Astrofísica - 2012

Inflación vectorial a partir de campos Gauge no Abelianos

Not scheduled

15m

Grupo Halley (Universidad Industrial de Santander)

Presentaciones Orales Gravitación

Speaker

Carlos Nieto (UIS: Escuela de Física, Universidad Industrial de Santander, Ciudad Universitaria, Bucaramanga 680002, Colombia.)

Description

INFLACIÓN VECTORIAL A PARTIR DE CAMPOS GAUGE NO ABELIANOS Los recientes modelos que pretenden dar explicación a la era temprana de expansión acelerada usan preferiblemente campos vectoriales; el uso de estas cantidades está fundamentado por varias razones: la naturaleza nos ha permitido conocer campos vectoriales fundamentales, existen indicios observacionales sobre una posible dirección preferencial en el Universo, y con ellos se pueden obtener períodos prolongados de expansión anisótropa. Aunque se puede pensar que dichos campos generan una alta inhomogeneidad y anisotropía, existen modelos que abordan el problema tomando configuraciones especiales de más de dos vectores, y si bien éstos pueden representar un paso importante en el estudio de inflación, dichos modelos requieren de ajustes finos además de una modificación en la gravedad. Es entonces cuando el modelo a describir en esta charla toma importancia ya que, además de ser un modelo inflacionario vectorial, se desarrolla en un marco de Teorías de Gauge SU(2). El hecho de trabajar en este escenario permite introducir de manera natural la existencia de tres campos vectoriales de Gauge los cuales serán los generadores de inflación. Debido al importante rol que juegan las teorías de Gauge no Abelianas dentro de la física de partículas, edificar modelos inflacionarios de Gauge daría paso a una conexión entre la física durante inflación, la época de recalentamiento, y la física de partículas conocida hoy en día. En nuestro estudio se muestra que es posible preservar la invariancia rotacional del sistema a través de un ansatz en la forma de los campos que permite, con ayuda del homomorfismo entre los grupos SU(2) y O(3), identificar la invariancia de la teoría con respecto al grupo SU(2) con una invariancia ante el grupo de rotaciones espaciales. Dicho arreglo de vectores, el cual es un atractor dentro de un modelo de inflación anisótropa en un fondo descrito por la métrica de Bianchi I, resulta ser mutuamente ortogonal y de igual norma, lo que genera expansión isótropa y por ende permite hacer uso de la métrica de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker en concordancia con el principio cosmológico. Se encuentra además, según lo esperado, que las ecuaciones de movimiento para los campos y las ecuaciones de Einstein presentan una forma parecida a las ecuaciones de movimiento de los modelos inflacionarios escalares independientemente del lagrangiano utilizado. La acción propuesta contiene un lagrangiano con un término usual de Yang-Mills más un factor de orden cuatro en el tensor de esfuerzos que involucra un tensor de Levi-Civita, el cual es fundamental para producir un universo dominado por energía de vacío. A través de una solución numérica de las ecuaciones de movimiento, se encuentra que el modelo genera de manera natural un período inflacionario del tipo rodadura lenta debido a que la variación del campo es pequeña en los instantes iniciales y luego empieza su oscilación para dar paso a la época de recalentamiento; debido a esto, el número de e-folds que se encuentra es de aproximadamente 61 entrando así en el rango conocido en la literatura y mostrando la viabilidad del modelo de inflación vectorial de Gauge. Además, comparando los resultados obtenidos en este modelo de Gauge-flation con últimos análisis de los resultados de WMAP, se encuentra el orden de magnitud de la escala de energía al final de inflación, la cual es la escala de Gran Unificación; de esta manera, se puede tener una idea de la física en esta época del universo y su relación con la física de partículas conocida en el modelo estándar, planteando así la posibilidad de construir modelos de recalentamiento en el marco de Gauge-flation. Al interior de nuestro grupo de investigación, se tienen futuros proyectos que pretenden hacer un estudio dinámico de modelos inflacionarios en marcos de Gauge SU(2) con un fondo anisótropo (e.g. Bianchi I) que involucren campos vectoriales masivos o una mezcla campos escalares y vectoriales; esto con el fin de determinar si el ansatz tomado en el modelo descrito anteriormente sigue siendo la solución “atractor” para la forma de los campos vectoriales, así como de estudiar el grado de la anisotropía en la expansión y el nivel de anisotropía estadística. Referencias [1] A. Maleknejad and M. Sheikh-Jabbari, Non-Abelian gauge field inflation, Phys. Rev. D84, 043515 (2011). [2] A. Maleknejad, M. Sheikh-Jabbari, and J. Soda, Gauge-flation and Cosmic No-Hair Conjecture, JCAP 1201, 016 (2012). [3] N. E. Groeneboom, L. Ackerman, I. K. Wehus, and H. K. Eriksen, Bayesian analysis of an anisotropic universe model: systematics and polarization, Astrophys. J. 722, 452 (2010). [4] L. Campanelli, P. Cea, G. Fogli, and A. Marrone, Testing the isotropy of the universo using Type 1A supernovae, Phys. Rev. D83, 103503 (2011). [5] L. H. Ryder, Quantum Field Theory, Cambridge, UK: Cambridg University Press (1985). [6] F. Briscese, G. Gómez, C. Nieto, and Y. Rodríguez, The statistcal anisotropy in the Gauge-flation model, En preparación (2012).