LES FANTÔMES DE LA COSMOLOGIE

1. LES FANTÔMES DE LA COSMOLOGIE Júlio C. Fabris Departamento de Física – UFES IAP - 2007

2. Quelques rappels: Facteur d’échelle Sphère Pseudo-sphère Euclidienne Métrique sur la section 3-d spatialle

3. La distribution de l’énergie dans l’univers baryons Photons, neutrinos Matière noire Énergie noire Densité critique

4. Matière noire Composantes exotiques Énergie noire Rotation de galaxies espirales Dynamique d’amas de galaxies CMB Lentilles gravitationnelles Évidences pour la matière noire CMB Supernova type Ia Évidences pour l’énergie noire

5. La position du premier pic accoustic a un rapport avec la densité totale de l’univers

6. Áxions Neutralinos Etc. Candidats pour la matière noire Constante cosmologique Quintessence Gaz de Chaplygin Etc. Candidats pour la matière noire

7. Comment obtenir une pression négative en cosmologie?

8. Pour la constante cosmologique Mais il faut expliquer la coincidence cosmique En principe, il est nécessaire un terme cosmologique dynamique

9. Les conditions d’énergie: Condition d’énergie forte Sa violation implique expansion accelerée Inflation! Condition d’énergie dominante Inflation instable? Sa violation implique aussi expansion accelerée

10. La violation de la condition d’énergie dominante implique l’existence de fantômes Instabilité classique? Instabilité quantique? Indépendamment de V()!!

11. Qu’est-ce que nous disent les données observationnelles? CMB, SNIa, Strucutures en larges scales S. Nannestad et E. Mortsell, JCAP 0409, 001(2004) Ajoutant Rayons-X S.W. Allen et al., Mon. Not. R. Astron. Soc. 353, 457(2004)

12. Il faut faire attention comment on obtient les estimations Considérons une certaine quantité physique Valeur théorique Valeur observationnelle Erreur observationnelle

13. En général, Paramètres libres On intègre pas en i

14. Considéron le modèle CDM et le modèle de gaz de Chaplygin généralisé Gaz de Chaplygin Pression négative mais vitesse du son positive Gaz de Chaplygin généralisé

20. Considérons une equation d’état avec deux composantes: Gaz de Chaplygin hypergénéralisé...”inspiré” aux théories de cordes. Contient comme cas particulier le modèle CDM, le gaz de Chaplygin généralisé, les modèles de fluides parfaits, etc.

21. Le graphique bi-dimensionnel pour les densités de matière et energie noires: Une constante de Hubble trop petite

22. En laissant libre tous les paramètres: La densité de matière noire decroît La dispersion pour la constante de Hubble augmente vers de valeurs plus grandes

23. Si l’on évite que la condition de énergie dominante soit violée Apparemment, rien d’anormal...

24. Pour les densités en laissant tous les paramètres libres On prévoit un univers ouvert

25. Si la condition d’énergie dominante n’est pas violée On prévoit un univers fermé

26. L’équation d’état pour tous les pamètres libres Un fluide fantôme est fortement favorisé...

27. Si l’on évite que la condition d’énergie dominante soit violée

28. En imposant la courbure égale à zéro

29. On considère maintenant le modèle scalaire-tensoriel:

30. L’équation perturbée est avec la solution,

31. Solution:

32. Comportement assymptotique:

35. La distance d’Hubble s’écrit Si le fluide fantôme domine, avec une pression suffisament négative, de plus en plus les modes satisfont la condition d’instabilité

36. Si l’on considère les configuraisons locales: K.A. Bronnikov e J.C.F, PRL(2006) Un champ “normal” Un champ “exotique”

37. Espace-tempsstatique Univers non-singulier en expansion Pour le cas fantôme, l’horizon peut être la divitions de deux régions normales

38. Les champs fantômes sont aussi problématiques qu’intéressants