O problema da matéria escura e o teorema do virial na teoria de gravidade Eddington-Born-Infeld

• Ano de defesa: 2015
• Autor(a) principal: Santos, Noelia Souza dos
• Orientador(a): Santos, Janilo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Matéria escura; Aglomerado de galáxias; Gravidade modificada
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/20876

A matéria escura é uma quantidade fundamental da Cosmologia Moderna. A princípio, ela é necessária para explicar o processo de formação das estruturas no Universo, a curva de rotação das galáxias e a discrepância na massa dos aglomerados de galáxias. Entretanto, apesar de muitos esforços realizados, em ambos os aspectos, teórico e experimental, a natureza da matéria escura é ainda desconhecida, e a única evidência convincente de sua existência é gravitacional. Isso incita dúvidas sobre a existência da matéria escura, e por sua vez, sugere que a gravidade de Einstein precisa ser modificada em algumas escalas. Estudamos, neste trabalho, a possibilidade da gravidade modificada Eddington-Born-Infeld (EBI) fornecer uma explicação alternativa para a discrepância da massa dos aglomerados de galáxias. Para esse propósito, derivamos as equações de campo de Einstein modificadas, e obtemos suas soluções para um sistema esférico constituído de partículas idênticas acolisionais. Posteriormente, consideramos a equação de Boltzmann relativística acolisional, e usando algumas aproximações e suposições no regime de campo fraco, derivamos o teorema do virial generalizado, na gravidade EBI. Para compararmos as predições da gravidade EBI com os dados observacionais, estimamos a ordem de magnitude da massa geométrica de um aglomerado, e encontramos que é compatível com as observações. Por fim, considerando que a densidade das galáxias do aglomerado seja descrita por um perfil tipo lei de potência, derivamos o perfil de dispersão das velocidades das galáxias o qual pode ser usado para testar alguns aspectos da gravidade EBI.