Teses e Dissertações
Palavra-chave: Cosmologia em tempo real
ÓTICA GEOMÉTRICA EM ESPAÇOS-TEMPO CURVOS E GEOMETRIA DO CONE DE LUZ
Matheus Rodrigues Medeiros Silva, Thiago Pereira
Data da defesa: 27/09/2019
Nos últimos anos, com os avanços tecnológicos, a cosmologia entrou em uma era de
precisão observacional. Graças a estes avanços, novas janelas observacionais se abrem
para a exploração do Universo. Um bom exemplo de uma nova área é a chamada
Astrometria Relativística, a partir da qual podemos vincular a taxa de expansão e a
geometria do Universo em “tempo real” usando medidas precisas da paralaxe e do
redshift de objetos astrofísicos. Nesta dissertação buscamos descrever alguns destes
observáveis astrométricos em termos de um sistema de coordenadas que explora
ao máximo a geometria do cone de luz, e conhecido como coordenadas GLC (do
inglês, Geodesic Light-cone Coordinates). Em particular, exploramos este sistema de
coordenadas para o cálculo das variações temporais (conhecidas como drifts) do redshift
e da paralaxe de objetos astrofísicos em uma geometria arbitrária e levando em conta
suas velocidades peculiares.
Theoretical methods in spatially anisotropic cosmologies
Oton Henrique Marcori, Thiago dos Santos Pereira
Data da defesa: 25/04/2019
O princípio Copernicano (a hipótese de que o universo é, em média, homogêneo e isotrópico) é a base do modelo padrão da cosmologia. Medidas da RCF mostram que desvios da isotropia são minúsculos, e um cenário onde homogeneidade é quebrada é altamente improvável. Entretanto, a RCF permite somente afirmar que o universo primordial era muito isotrópico, de forma a não excluir a possibilidade de anisotropias tardias. Ademais, uma distribuição de temperatura isotrópica pode surgir de espaços-tempo não isotrópicos. Isso motiva investigações sobre a hipótese de isotropia. Relaxar esse requerimento leva a uma classe de espaços-tempo: os modelos de Bianchi. Eles são espacialmente homogêneos mas anisotrópicos, e uma das generalizações mais simples de espaços-tempo FLRW, possuindo portanto forte apelo cosmológico. Essa tese apresenta dois novos métodos teóricos para serem aplicados no contexto de modelos cosmológicos espacialmente anisotrópicos.
O primeiro é relacionado ao estudo de funções de correlação e como elas estão conec-
tadas com as simetrias do espaço-tempo. Nós mostramos que exigir que as correlações
sejam invariantes por transformações de simetrias fixa sua dependência funcional. Uma
solução geral foi encontrada para espaços de Bianchi, o que permitiu analisar o impacto
de anisotropias primordiais na matriz de covariância da RCF no limite de grandes ângu-
los. Também mostramos como os resultados se aplicam para tanto correlações Gaussianas
como não-Gaussianas. O segundo método lida com o drift dos observáveis cosmológi-
cos no contexto de cosmologia em tempo real. Medidas astrométricas altamente precisas,
permitidas por avanços tecnológicos recentes, podem em princípio detectar variações tem-
porais no redshift e direção de observação de estrelas distantes em um intervalo de tempo
relativamente curto. Isso pode ser usado para inferir outros observáveis cosmológicos,
como a velocidade peculiar da Terra com relação ao referencial da RCF, e, especialmente,
anisotropias tardias de modelos tipo Bianchi I. Esse método originial desenvolvido para
avaliar os drfits é aplicado a diversos cenários cosmológicos e pode, em princípio, ser
estendido para outros espaços-tempo.