Estudo da matéria escura mimética

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo o estudo de um novo modelo gravitacional, a teoria mimética, capaz de imitar o efeito da matéria escura. Nessa proposta a Relatividade Geral é modificada definindo-se uma métrica física escrita em termos de uma métrica auxiliar e um campo escalar, ou seja, a ideia é promover a Relatividade Geral a uma teoria tensorial-escalar. Revisamos as equações de campo de Einstein através do método variacional e em seguida apresentamos o modelo mimético. As equações de movimento obtidas são mais gerais que as da Relatividade Geral e obtemos uma contribuição extra ao tensor energiamomentum. Mostramos que esse termo representa uma poeira residual, ou matéria escura mimética, que se comporta no que diz respeito a interação gravitacional da mesma maneira que a matéria escura usual. A proposta é então reformulada acoplando-se um potencial e diferentes soluções cosmológicas foram desenvolvidas.

The present work aims the study of a new gravitational model, the mimetic theory, able to mimic the effect of dark matter. In this proposal the General Relativity is modified by writing a physical metric in terms of an auxiliary metric and a scalar field, in other words, the idea is to promote General Relativity to a scalar-tensor theory. We review the Einstein’s field equations through the variational method and then present the mimetic model. The equations of motion obtained are more general than those of General Relativity and we get an extra contribution to the energy-momentum tensor. We show that this term represents a residual dust, or mimetic dark matter, which behaves in the same way that the usual dark matter with respect to the gravitational interaction. The proposal is then reformulated by coupling a potential and different cosmological solutions were developed.