Evolução top-hat hidrodinâmica em campos de velocidades peculiares primordiais

We investigate the cosmology of the vacuum energy decaying into cold dark matter according to thermodynamics description of Alcaniz & Lima. We apply this model to analyze the evolution of primordial density perturbations in the matter that gave rise to the first generation of structures bounded by gravity in the Universe, called Population III Objects. The analysis of the dynamics of those systems will involve the calculation of a differential equation system governing the evolution of perturbations to the case of two coupled fluids (dark matter and baryonic matter), modeled with a Top-Hat profile based in the perturbation of the hydrodynamics equations, an efficient analytical tool to study the properties of dark energy models such as the behavior of the linear growth factor and the linear growth index, physical quantities closely related to the fields of peculiar velocities at any time, for different models of dark energy. The properties and the dynamics of current Universe are analyzed through the exact analytical form of the linear growth factor of density fluctuations, taking into account the influence of several physical cooling mechanisms acting on the density fluctuations of the baryonic component of matter during the evolution of the clouds of matter, studied from the primordial hydrogen recombination. This study is naturally extended to more general models of dark energy with constant equation of state parameter in a flat Universe

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Investigamos a cosmologia da energia do vácuo decaindo em matéria escura fria de acordo com a descrição termodinâmica de Alcaniz & Lima. Aplicamos esse modelo na análise da evolução de perturbações de densidade primordiais na matéria que deram origem a primeira geração de estruturas ligadas pela gravidade no Universo, os chamados Objetos da População III. A análise da dinâmica desses sistemas envolverá o cálculo de um sistema de equações diferenciais que governam a evolução de perturbações para o caso de dois fluidos acoplados (matéria escura e matéria bariônica), modelados com um perfil Top-Hat baseado na perturbação das equações da hidrodinâmica, uma ferramenta analítica eficiente para estudar as propriedades dos modelos de energia escura, como o comportamento do fator de crescimento linear e o índice de crescimento, grandezas físicas intimamente relacionadas aos campos de velocidades peculiares em qualquer época, para diferentes modelos de energia escura. As propriedades e a dinâmica do Universo atual são analisadas através da forma analítica exata do fator de crescimento linear de flutuações de densidade, levando em consideração a influência de vários mecanismos físicos de esfriamento atuando sobre as flutuações de densidade da componente bariônica da matéria durante a evolução das nuvens de matéria, estudadas desde a recombinação primordial do hidrogênio. Esse estudo é naturalmente estendido aos modelos mais gerais de energia escura com o parâmetro da equação de estado constante em um Universo plano