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Sistemas dinámicos aplicados a campos vectoriales en el marco de la teoría de Horndeski

Resumen

Las observaciones cosmológicas son consistentes con un universo homogéneo e isótropo a grandes escalas lo cual favorece ampliamente el uso de campos escalares como generadores de los períodos inflacionarios primordial y tardío. Sin embargo, existen en la naturaleza campos de espín superior y éstos pueden ser relevantes en los procesos cosmológicos. Con base en la idea de que todo sistema físico debe poseer un Hamiltoniano acotado por debajo, se estudian las consecuencias cosmológicas de la teoría de Horndeski vector-tensor para campos vectoriales cuya acción posee simetría global SU(2). En particular, se analiza el Lagrangiano de Einstein-Hilbert más Yang-Mills junto con una de las piezas del Lagrangiano que contiene productos del tensor S (la versión simétrica del tensor de esfuerzos del campo de gauge). Se ha encontrado un punto crítico asociado a este modelo correspondiente a un período prolongado de expansión acelerada. Éste es un punto de silla, es decir, representa un estado transitorio del sistema dinámico por lo que el período inflacionario llega naturalmente a su fin, siendo éste reemplazado por un período dominado por la radiación en virtud al término de Yang-Mills. Desafortunadamente, el mínimo monto de expansión requerida para solucionar los problemas clásicos de la cosmología estándar depende sensiblemente del valor de las constantes de acoplamiento en la acción. En contraste, se encuentra también un comportamiento asintótico y de auto ajuste fino, para un espectro amplio de condiciones iniciales, en el cual se genera un período inflacionario eterno; lo anterior hace de este modelo un candidato ideal para explicar la energía oscura.