Resumo: O presente trabalho investiga a produção de bárions e campos magnéticos em modelos
cosmológicos com ricochetes quânticos. Na bariogênese, são explorados mecanismos gravitacionais
e espontâneos, com acoplamentos entre a corrente bariônica, o gradiente do
escalar de Ricci e um campo escalar, demonstrando eficácia na geração da assimetria de
bárions observada. A assimetria bárion-antibárion, evidenciada por dados observacionais
da anisotropia da radiação cósmica de fundo, previsões da nucleossíntese primordial e a
ausência de radiação intensa proveniente da aniquilação de matéria-antimatéria, constitui
um enigma não resolvido na cosmologia. Dois mecanismos para essa assimetria foram
propostos como extensões do Modelo Padrão da Física de Partículas em altas energias:
a Bariogênese Espontânea, que envolve um acoplamento entre a corrente bariônica e um
campo escalar, e a Bariogênese Gravitacional, que envolve um acoplamento com a curvatura
do espaço-tempo. Esses mecanismos são investigados em diversos cenários de
ricochete, tanto simétricos quanto assimétricos em torno do ricochete. Mostra-se que as
restrições nos parâmetros livres desses cenários, impostas para obter a razão observada de
bárion-para-entropia, são suaves, já incluindo valores compatíveis com outras restrições
observacionais derivadas das características dos espectros de potência das perturbações
cosmológicas. Na magnetogênese, investiga-se a geração de campos magnéticos primordiais
em um modelo de ricochete quântico impulsionado por um campo escalar. Um
acoplamento não-minimal entre o campo eletromagnético e o campo escalar torna-se efetivo
apenas ao redor do ricochete, criando um campo magnético primordial durante essa
fase. O campo escalar possui um potencial exponencial, fazendo com que ele se comporte
como matéria sem pressão no passado assimptótico da fase de contração, matéria
rígida ao redor do ricochete e energia escura durante um período da fase de expansão. As
equações dinâmicas na presença de acoplamentos foram integradas, e as análises numéricas
indicaram que esses campos, embora inicialmente fracos, podem ter sido amplificados
significativamente por mecanismos físicos, como o efeito dínamo, ao longo da evolução
do Universo. Portanto, as investigações mostraram que os modelos de ricochete podem
explicar tanto a assimetria bariônica quanto a geração de campos magnéticos compatíveis
com as observações cosmológicas atuais. |
