Constraining the spectrum of cosmological perturbations from statistical thermal fluctuations

Graef, Leila L.

doi:10.1016/j.physletb.2021.136418

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“…Conforme analisado no trabalho das Refs. [13,14], por exemplo, essa possibilidade implica em diferentes previsões testáveis. Essas pequenas flutuações, em ambos os cenários, podem ser vistas na RCF, no entanto diferentes cenários preveem uma distribuição espacial diferente para estas flutuações, o que nos permite testar tais previsões com os dados observacionais.…”

Section: Introductionunclassified

Modelo de inflação: progressos e desafios

Graef

2023

Cad. Astro.

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Após o desenvolvimento do Modelo Padrão da Cosmologia, o Modelo do Big Bang, ao que tudo indicava, havia-se construído uma teoria satisfatória capaz de descrever a evolução do Universo a partir de um estado quente e denso inicial. No entanto, algumas questões em aberto levaram à proposta do modelo da Inflação Cosmológica, o qual descreve uma expansão acelerada no Universo antigo que teria durado uma fração de segundo, e após a qual o Universo teria seguido sua expansão conforme previsto pelo Modelo do \textit{Big Bang}. Embora hoje existam alternativas à Inflação que são capazes de resolver as mesmas questões, a Inflação foi a primeira teoria com a qual foi possível se fazer previsões consistentes sobre a estrutura do Universo em larga escala, como a distribuição de galáxias, aglomerados etc., ao fornecer uma descrição para a origem das mesmas. Neste artigo será apresentado o Modelo Inflacionário, desde uma perspectiva histórica e também matemática. Serão abordadas as críticas e desafios que acercam este modelo atualmente e também as perspectivas futuras no que se refere a testes do modelo inflacionário com os novos experimentos.

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Section: Introductionunclassified

Modelo de inflação: progressos e desafios

Graef

2023

Cad. Astro.

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“…Por outro lado, uma alternativa para a origem quântica das flutuações, poderia ser uma possível origem térmica, visto que flutuações térmicas randômicas poderiam ter surgido já há nível clássico no Universo antigo de altas energias (e altas temperaturas) devido à natureza estatística da física térmica. Conforme analisado em [11] [12], essa possibilidade implica em diferentes previsões testáveis para o espectro das perturbações cosmológicas. Em ambos os casos, além de semear todas as estruturas do Universo, essas pequenas flutuações, que podem ser vistas na RCF como variações de temperatura em torno da média da ordem de uma parte em 100.000, parecem ter também um grande impacto na evolução de background do Universo [13] [14][15] [16] [17] [18] , e o inverso também é verdade.…”

Section: Introductionunclassified

Testando o regime de altas energias do Universo: recentes avanços e próximos desafios

Graef¹

2022

Blucher Physics Proceedings

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Com a expansão do Universo, a cosmologia nos permite trazer as pequenas escalas (próximas do comprimento de Planck) para o regime observável, nos fornecendo uma oportunidade única para acessar a física de altas energias do Universo primitivo e compreender os mecanismos que originaram tudo que hoje vemos no Universo. Nesta revisão são exploradas diversas previsões de modelos do Universo primordial possíveis de serem testadas com os dados recentes e futuros. Tais previsões nos permitem obter informações, a partir da cosmologia, sobre um regime de altas energias da física que de outra forma não seria acessível nem mesmo nos maiores aceleradores de partículas na Terra.

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“…Quantum fluctuations of physical observables, which commonly arise from quantum nature of the system [1], play a crucial role because they give out information about phase transitions [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10][11][12][13][14][15], and large scale structure formation [16][17][18][19][20][21][22] as well as phenomena which are dissipative in nature [23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40]. This work studies the quantum fluctuations of energy in small systems (in other words, subsystems) of a hot and relativistic gas [41][42][43][44][45].…”

Section: Introductionmentioning

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A compact formula for the quantum fluctuations of energy

Singh

2022

Supl. Rev. Mex. Fis.

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A formula to calculate the quantum fluctuations of energy in small subsystems of a hot and relativistic gas is derived. We find an increase in fluctuations for subsystems of small sizes, but we agrees with the energy fluctuations in the canonical ensemble if the size is large enough. Not only one can use our expression to find the limit of the concepts of energy density or fluid element in connection to relativistic heavy-ion collisions, but also in other areas of physics where one studies matter with high temperature and velocity.

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Constraining the spectrum of cosmological perturbations from statistical thermal fluctuations

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A compact formula for the quantum fluctuations of energy

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