Exploring the evolution of dark energy and its equation of state

• Autores: Cristina España Bonet
• Directores de la Tesis: Ma. Pilar Ruiz Lapuente (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2008
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Ramón Canal (presid.) , Domingo García Senz (secret.) , Alex G. Kim (voc.) , David Polarski (voc.) , Emilio Elizalde (voc.)
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• Resumen

  • El reciente descubrimiento de la expansión acelerada del Universo ha motivado un creciente interés en la caracterización de la componente responsable de esta aceleración, la llamada energía oscura, El modelo más natural para describir esta fuente de energía es un modelo de constante cosmológica, aunque hasta el momento no existe una teoría que apoye el valor ajustado observacionalmente de manera satisfactoria.

    Esta tesis aborda el problema a partir de dos aproximaciones distintas. Por un lado, se ha desarrollado un modelo teórico que naturalmente genera una constante cosmológica que evoluciona con el tiempo. Esta evolución es consecuencia de las ecuaciones del grupo de renormalización que gobiernan el running de la constante cosmológica cuando ésta se considera en el marco de ui i teoría cuántica de campos. De esta manera, se obtiene una fuente de energía oscura variable a lo largo de la vida del Universo. Utilizando las supernovas del tipo la (SNe la) como candelas estándar calibrables se ha acotado la magnitud de la evolución y se ha caracterizado el modelo de acuerdo con las observaciones.

    Por otro lado, se ha aplicado un método inverso para reconstruir de manera genérica y no paramétrica la forma de la densidad de energía oscura y de su ecuación de estado. Esto ha permitido estudiar el comportamiento de esta nueva fuente de energía con independencia de su naturaleza y origen. En este caso, pues, no nos restringimos a una constante cosmológica. Con los datos actuales de las SNe la se ha podido reconstruir ambas funciones en el intervalo de redshift (z) entre 0 y 0.6. Serán necesarios datos de experimentos futuros tales como SNAP y LSST para poder ampliar el rango de la reconstrucción hasta z=1.

    Finalmente, hemos estudiado diversas características de los mencionados experimentos para maximizar su impacto en la determinación de la energía oscura. Hemos prestado un especial interés a cuantificar el efecto que la obtención de redshifts fotométricos en lugar de espectroscopios tiene en la incertidumbre de los resultados. De esta manera, remarcamos la importancia de obtener redshifts espectroscópicos a bajo z y la necesidad de aumentar el número de SNe la a alto redshift para explorar el rango en que los modelos de evolución de la constante cosmológica se distinguen más de un modelo de constante cosmológica estándar.