Un modelo inflacionario sin inflatones

Abstract

En la cosmología inflacionaría los modelos mas populares y exitosos son los del tipo slow-roll, los cuales satisfacen las condiciones rigurosas que impone inflación. Sin embargo, estos modelosrequieren de la existencia de campos escalares fundamentales tales como el inflatón los cuales aún no hansido observados en la naturaleza. A esta “dificultad” se suma el hecho de que estos modelos requieren depotenciales prácticamente planos para generar inflación. En este trabajo de grado se construye un modeloinflacionario motivado por las dificultades que presentan los modelos del tipo slow-roll. En este modelo seconsidera nuestro Universo a gran escala como un fluido perfecto constituido por energía de vacío o constantecosmológica A (en cuyo caso es la única componente dominante) y radiación. Para dicho modelo la expansiónacelerada del Universo se sigue a partir de la transferencia de energía de vacío a radiación (en el caso deque la constante cosmológica no varíe, no proporcionará una época inflacionaria exitosa) sin la necesidad decampos escalares fundamentales tales como el inflatón. A medida que ocurran las transiciones, la densidadde energía asociada al vacío decaerá exponencialmente a densidad de energía de radiación modificando el contenido energético del Universo y consecuentemente las ecuaciones de evolución que describen esta etapa inflacionaria. A partir de la dinámica del modelo se obtienen soluciones analíticas exactas para el parámetrode Hubble y de expansión. Bajo las condiciones necesarias para resolver los problemas de planitud, horizonte y de reliquias no deseadas, se calcula el monto de inflación y adicionalmente se determina la temperatura al final de este período inflacionario denominada temperatura post-inflacionaria.