Bariogênese e matéria escura em cosmologia não padrão

Resumo

No modelo cosmológico padrão, depois da inflação, considera-se que o universo é dominado por radiação até o período da igualidade da matéria-radiação quando a temperatura cósmica é cerca de 10 eV. Na realidade, as primeiras evidências de que o universo é de fato dominado por radiação dizem respeito a medidas de abundância de elementos leves produzidos pela nucleossíntese de Big Bang (Big-Bang Nucleosynthesis, BBN) quando a temperatura cósmica era em torno de MeV. Do período depois da inflação até temperatura de MeV, o universo poderia ter passado por um período de expansão não descrito pelo cenário padrão do universo dominado por radiação, a chamada "cosmologia não padrão". Dessa forma, a cosmologia não padrão inclui vários cenários bem embasados, como as modificações na relatividade geral visto nas teorias escalar-tensores da gravitação, um período de dominação por matéria devido à existência de partículas massivas de vida longa e/ou de buracos negros primordiais (Primordial Black Holes, PBHs), transições de fase de primeira ordem, etc. Para verificar essas possibilidades, é necessário estudar fenômenos que aconteceram antes do BBN, como a bariogênese e a produção de matéria escura. O principal objetivo desta proposta é estudar como a cosmologia não padrão pode deixar traços e afetar bariogênese e a produção de matéria escura. Nesse contexto, cenários envolvendo PBHs que podem constituir parte ou toda a matéria escura sera estudados. Pretendemos de estudar as assinaturas correlacionadas em ondas gravitacionais originadas da produção de PBHs ou das subsequentes fusões de PBHs, bem como raios gama das radiações Hawking de PBHs. (AU)