Corda cósmica em Teorias F(R)

Abstract

Teorias de Grande Unificação juntamente com os modelos que explicam a evolução do Universo indicam que, durante as transições de fase que ocorreram no Universo primitivo, surgiram os chamados defeitos topológicos. Na verdade, tais defeitos surgem como consequência de uma quebra espontânea de simetria de gauge local (global), em um sistema composto por campos escalares de Higgs (Goldstone) com auto-acoplamento, devido às transições de fase. Dentre os defeitos, têm-se as paredes de domínio, cordas cósmicas e monopolos global e local. O tipo de defeito formado é determinado pelas propriedades de simetria da matéria e pela natureza da transição de fase. Por outro lado, resultados recentes na Astrofísica e Cosmologia como, por exemplo, as análises de curvas de luz de um grande número de supernovas tipo IA e outras observações, como radiação cósmica de fundo e estrutura em larga escala, dão indícios que o Universo está em expansão acelerada. Para justificar essas observações, existe um modelo que propõe que o Universo é constituído por cerda de 4,860% de matéria bariônica, 25,89% de matéria escura e 69,11% de energia escura. Na tentativa de explicar a aceleração sem a introdução de fontes de energia, surgiram as teorias modificadas da Relatividade Geral, como, por exemplo as teorias f (R). As Teorias f (R) consistem numa modificação na gravidade de Einstein em que substituímos, na ação de Hilbert, o escalar de curvatura R por uma função arbitrária de R. Nesse contexto, a nossa proposta consiste em utilizar teorias f (R) para determinar a geometria do espaço-tempo gerado por uma corda cósmica. Para tanto, consideraremos os casos particulares em que f(R) = R + R2 e f(R) = R + R−1.