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Bernal Marín Tula

AREA: Física
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Título: “Extensiones relativistas de MOND usando teorías métricas de gravedad con acoplamientos curvatura-materia y sus aplicaciones a la expansión acelerada del Universo sin componentes oscuros”

 Resumen

El descubrimiento de la expansión acelerada del Universo gracias a las observaciones de supernovas lejanas tipo Ia, es sin duda de los hallazgos más importantes de la cosmología de los últimos años. Sabemos ahora que el Universo en que vivimos no sólo se expande, ni lo hace a una velocidad constante, sino que lo hace aceleradamente, como si sobre el Universo actuara una fuerza desconocida que tira de éste y lo acelera. A este tipo de atracción gravitacional desconocida se le denomina ‘energía oscura’, que representa aproximadamente el 69% del contenido total de materia-energía del Universo. El 26% corresponde a un tipo de materia desconocida llamada ‘materia oscura’, que es la responsable de la formación y distribución de las galaxias como las observamos. Y tan sólo el 5% corresponde a la materia ordinaria que conocemos (de la que están formadas las estrellas y galaxias) y a la radiación electromagnética. Dentro del llamado Modelo estándar cosmológico, el 95% del contenido del Universo se encuentra entonces en ‘componentes oscuras’ desconocidas, que supone correctas a la Ley de Gravitación de Newton y a la Relatividad General de Einstein como teorías físicas para explicar las observaciones. Sin embargo, a pesar de los esfuerzos por detectar ambas componentes oscuras, no se han detectado ni se conoce su naturaleza exacta, así que una rama de la cosmología propone extender las leyes de Newton y Einstein para explicar las observaciones con únicamente la materia conocida.

En este sentido, en este trabajo proponemos extensiones relativistas a los modelos de Dinámica Newtoniana Modificada (MOND) a partir de un tipo de teorías métricas con acoplamientos curvatura-materia. Es decir, en estos modelos la ley de gravedad dependería de la masa del objeto cósmico involucrado, no sería universal. Los modelos ‘tipo-MOND’ se han mostrado exitosos en reproducir las observaciones en galaxias y grupos de galaxias sin materia oscura. Para probar estas teorías en cosmología, encontramos la solución a las ecuaciones de movimiento modificadas. Para dos modelos sencillos, ajustamos datos observacionales de supernovas tipo Ia y mostramos que es posible reproducir la expansión acelerada del Universo sin energía oscura, haciendo a estos modelos candidatos viables para explicar la dinámica observada en el Universo sin componentes oscuros.

Link. https://arxiv.org/abs/2008.01800