Campos escalares e hidrodinámica relativistaaplicaciones al lado oscuro del universo

Resumen

El principal objetivo de este trabajo ha estado centrado en estudiar las relaciones existentes entre los campos escalares no-canónicos (recientemente introducidos en el contexto cosmológico) y la hidrodinámica relativista, En concreto hemos visto como los campos escalares no-canónicos del tipo puramente cinético pueden enmarcarse dentro del estudio hidrodinámico de los fluidos perfectos isoentrópicos con un numero arbitrario de cargas termodinámicas conservadas. Para el caso irrotacional la identificación es exacta. Para el caso isoentrópico mas general se hace necesario introducir campos adicionales en la expresión para el escalar cinético. El lagrangiano viene determinado a partir de relación termodinámica fundamental. Acciones de campo escalar más generales, como por ejemplo las del tipo factorizable, pueden estudiarse en el marco de los fluidos con numero de partículas no conservado. Posteriormente hemos aplicado estas técnicas a diferentes situaciones de interés, tanto cosmológico como astrofísico. Por un lado las hemos utilizado a la hora de describir un gas de partículas autointeractuantes en su régimen hidrodinámico de bajas temperaturas, estudiando sus posibles aplicaciones a la hora de obtener expansiones aceleradas. El modelo produce resultado interesantes en el contexto del Universo primitivo. Aplicando al problema de la materia y la energía oscura, hemos hecho uso de observaciones astrofísicas (y en concreto las curvas de rotación de las galaxias espirales) a la hora de restringir la posible forma de las acciones de materia oscura unificada.