Doctorado en ciencias físicas

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https://hdl.handle.net/10893/3817

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Examinando Doctorado en ciencias físicas por Materia "Cosmología"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Cosmología de tiempo tardío para un campo escalar con acoplamientos cinético y de Gauss-Bonnet
    (Universidad del Valle, 2016) Loaiza Acuña, Edwin; Granda Velásquez, Luis Norberto
    En esta tesis se estudian las soluciones de tiempo tardío para un modelo de campo escalar con acoplamientos cinético a la curvatura y del campo escalar al invariante de Gauss-Bonnet, con el fin explicar el fenómeno de la expansión acelerada del Universo. Inicialmente se hallan varias soluciones cosmológicas exactas que muestran las fases de desaceleración, aceleración e incluso la fase fantasma. Estas fases son necesarias para la explicación satisfactoria de la inflación temprana, así como la fase actualmente observada de la aceleración (super-aceleración) en el universo de tardío. Dichas soluciones son posibles dadas las restricciones que se impone a los acoples de Gauss- Bonnet y cinético no-mínimo, basados en los límites asintóticos de las ecuaciones de Friedmann generalizadas. Se estudia un escenario quitom con y sin singularidades Big RIP. Una elección específica del acople de Gauss-Bonnet, donde el cuadrado del parámetro de Hubble proporcional al término cinético, permite la reconstrucción del modelo para una evolución cosmológica adecuada. Para una nueva solución hallada, se pueden describir tres fases de expansión del universo que van desde ley de potencias, que describe un universo dominado por materia, hasta expansión tipo phantom con super aceleración.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Estudio de la energía oscura en el marco de la gravitación modificada y el principio holográfico
    (Universidad del Valle, 2023) Rojas Chacón, Germán Darío; Granda Velásquez, Luis Norberto
    Se plantea el análisis de diversos escenarios que podrían acercarnos al entendimiento de la energía oscura en el universo. Inicialmente se estudia el comportamiento general de modelos de gravedad modificada tipo f(R) en el marco del principio holográfico analizando las ecuaciones de campo asociadas y la dinámica cosmológica a partir de un sistema dinámico. Seguidamente, los resultados obtenidos se aplican al modelo f(R) de Hu-Sawicki, y se propone una expansión analítica del modelo alrededor de ΛCDM para posteriores análisis perturbativos. Finalmente se sugiere un modelo exponencial f(R) para el cual se determinan las condiciones básicas de viabilidad, así como aquellas necesarias para cumplir los requerimientos de Sistema Solar, y se analiza el sistema dinámico asociado. Igualmente se efectúa una aproximación analítica de la tasa de Hubble del modelo alrededor de ΛCDM a partir de la cual se estudia la evolución de los distintos parámetros cosmológicos, y se calcula la tasa e índice de crecimiento de perturbaciones de materia. Haciendo uso de la aproximación analítica hallada para el parámetro de Hubble se calcula el espectro de potencias de materia por medio del código EFCLASS. Se concluye que las alternativas presentadas pueden describir la dinámica de la energía oscura en el universo desde una perspectiva geométrica en el marco holográfico y a su vez explicar la evolución cosmológica de los diferentes sectores de energía. Adicionalmente, el modelo f(R) propuesto puede explicar la evolución de las perturbaciones de materia manteniendo a su vez una diferencia con el modelo cosmológico estándar, la cual podría verificarse en observaciones futuras a bajo redshift.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Explorations in the dark side of the universe
    (Universidad del Valle, 2024) Orjuela Quintana, John Bayron; Valenzuela-Toledo, Cesar A.
    Throughout history, humans have exhibited an inexhaustible curiosity about their environment, its components, and abstractions. Science is the humankind instrument to convert this curiosity into knowledge. When the acquired knowledge is mastered, it evolves into wisdom. This practice has been the primary force propelling human progress since ancient times. From the earliest advancements in geometry, arithmetic, and mechanics inscribed on stone tablets, laying the groundwork for architectural marvels, to the principles underpinning rela- tivity and quantum mechanics, upon which technologies like the geo-positioning system (GPS) and magnetic resonance imaging (MRI) rely, science has never been the foremost priority of any civilization. However, while only a handful of passionate individuals have genuinely ap- preciated and delved into the sciences and their accomplishments, the fruits of their endeavors have benefited countless others. The contributions of these dedicated scientists have greatly enriched the vast reservoir of knowledge and wisdom that we now possess. Cosmology, the exploration of our Universe as a physical system encompassing its origin, evolution, and ultimate fate, has been a source of fascination for numerous scientists. While we have reached a point where we possess paradigms to construct instruments for observation and theories to interpret much of the observable Universe, several details remain elusive, such as the principles behind the existence of dark matter and dark energy. As a cosmologist in 2024, with aspirations to attain a doctoral degree in Physics, I find myself pondering: "How can I honor the tireless efforts of my predecessors and current colleagues while contributing to the advancement of cosmology?" Regrettably, I have yet to discover a definitive answer to this question. Therefore, during my postgraduate studies, I have resolved to delve deeply into various topics, seeking novel techniques and approaches to unravel the profound mysteries of our Universe. This dissertation comprises five chapters, each covering the topics I explored during my doctoral studies.