Cosmologia de cordas e suas variantes: é possível construir um modelo realista? Júlio C. Fabris Departamento de Física - UFES Em colaboração com: Nelson Pinto-Neto, Diego Gonzalez, Clisthenis Constantinidis e Raphael Furtado
Objetivos para um modelo cosmológico baseado em teorias fundamentais como cordas (ou teoria M, teoria F, etc.: 1) Livrar-se da singularidade inicial; 2) Obter uma alternativa à inflação sem recurso ao inflaton; 3) Testar indiretamente as teorias fundamentais
Ação efetiva a nível de árvore (a D dimensões): Setor de Neveu-Schwartz Setor de Ramond-Ramond
Redução dimensional:
Ação efetiva a quatro dimensões:
Para o conteúdo material, considera-se um fluido radiativo Dois casos principais: 1) Campo de módulo sem o campo axiônico; 2) Campo de módulo e o campo axiônico.
Soluções unicamente com o campo de módulo (sem o campo axiônico):
Fator de escala Campo de módulo
Acoplamento gravitacional efetivo Parâmetro de expansão
Solucões para o caso com campo de axion:
Perturbações escalares: Constrói-se as combinações invariantes por transformações de coordenadas. Realiza-se a decomposição em modos de Fourier das grandezas perturbadas.
Equações perturbadas (no referencial de Einstein):
Quantidade a ser calculada: Perturbação escalar no referencial de Jordan
Para calcular o espectro fazemos a colagem com o modelo padrão fazendo hoje Impomos como condições iniciais o espectro quântico
Forma geral do espectro:
O espectro que corresponde as estruturas hoje em larga escala (100 Mpc a Mpc): Espectro decrescente!!!
Conclusões: 1) Modelos baseados em teorias de cordas (e variantes) fornecem modelos cosmológicos livres de muitos problemas do modelo padrão; 3) Entretanto, o espectro de perturbações escalares parece estar em flagrante desacordo com as observações; 4) Modelos baseados em teorias de cordas (e variantes) parecem estar descartadas, a nível de árvore, a menos que, por exemplo, outros processos de compactificação das dimensões extras reconciliem o espectro predito com o observado 2) Teoria de cordas strictus sensus conduz a modelos singulares