2 cosmología al alcances del calculo

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Héctor Rago [email protected] PARTE II PROPAGACIÓN DE LA LUZ LAS ECUACIONES DE LA COSMOLOGÍA

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Page 1: 2 cosmología al alcances del calculo

Héctor Rago

[email protected]

PARTE II

PROPAGACIÓN DE LA LUZ

LAS ECUACIONES DE LA COSMOLOGÍA

Page 2: 2 cosmología al alcances del calculo

Velocidad de la luz

Constante gravitacional

Parámetro de Hubble

Tiempo de Hubble

Radio o longitud de Hubble

Densidad Total o crítica

Omega de la materia

Omega de la radiación

Omega del vacío

CONSTANTES Y PARÁMETROS

Page 3: 2 cosmología al alcances del calculo

PROPAGACIÓN DE LUZ EN UN UNIVERSO EN EXPANSIÓN

Corrimiento al rojo

Page 4: 2 cosmología al alcances del calculo

PROPAGACIÓN DE LUZ EN UN UNIVERSO EN EXPANSIÓN

No es Doppler - Fizeauv

Sí es expansión del espacio

Page 5: 2 cosmología al alcances del calculo

PROPAGACIÓN DE LUZ EN UN UNIVERSO ESTÁTICO

Cuál es la posición x de un fotón en cada instante t, si nos llega en ?

Page 6: 2 cosmología al alcances del calculo

EL ESPACIOTIEMPO DE LA RELATIVIDAD ESPECIAL

Page 7: 2 cosmología al alcances del calculo

PROPAGACIÓN DE LUZ EN UN UNIVERSO EN EXPANSIÓN

Cono de luz

Distancia real de los fotones a nosotros :

Page 8: 2 cosmología al alcances del calculo

PROPAGACIÓN DE LUZ EN UN UNIVERSO EN EXPANSIÓN

Importante: si una galaxia con coordenada comóvil r1 emite un fotón en te que es recibido por

nosotros en 0 y el el instante tr , entonces la coordenada comóvil está dada por:

Si la galaxia emite un fotón en te + será recibido en tr +

Como la coordenada comóvil es fija, se cumple que:

de donde se cocluye que

Y por tanto,

y concluimos que

Page 9: 2 cosmología al alcances del calculo

EL ESPACIOTIEMPO COSMOLÓGICO :Métrica de Robertson-Walker k = 0

Propagación de la luz

Distancias

Page 10: 2 cosmología al alcances del calculo

DINÁMICA DEL UNIVERSO: QUIÉN GOBIERNA A a(t)?La ecuación de Friedman

La Energía es cero!!

Ec. Friedman

Page 11: 2 cosmología al alcances del calculo

QUIÉN GOBIERNA A LA DENSIDAD?

1 Ley Termodinámica

Ecuación de balance de energía

Page 12: 2 cosmología al alcances del calculo

LAS ECUACIONES DE LA COSMOLOGÍA

EcuaciónFriedman

EcuaciónEstado

EcuaciónBalance

Page 13: 2 cosmología al alcances del calculo

EJEMPLOS DE MODELO COSMOLÓGICO –I-

Universo de materia: Modelo de Einstein –de Sitter

PolvoEc. Balance Ec. Friedman

Page 14: 2 cosmología al alcances del calculo

EJEMPLOS DE MODELO COSMOLÓGICO –I-

Universo de materia: Modelo de Einstein –de Sitter

Page 15: 2 cosmología al alcances del calculo

EJEMPLO DE MODELO COSMOLÓGICO -II

Universo de “vacío”: Modelo de de-Sitter

Constante Cosmológica

Energía del vacío

Energía oscura

Ecuación de estado del vacío

No hay big bang

a

Page 16: 2 cosmología al alcances del calculo

DOS MODELOS COSMOLOGICOSRESUMEN

Nombre Constituyente Ec. estado Fac. Escalaa(t)

H q

Einstein – de Sitter

Polvo

de - Sitter

Page 17: 2 cosmología al alcances del calculo

HORIZONTE DE PARTÍCULAS

A B XMN

Espacio hoy

Espacio en el inicio

Horizonte de partículas. Un espacio euclidiano abruptamente creado

Def: Horizonte de partícula

Ejemplo: Einstein de-Sitter

1

a

t

Page 18: 2 cosmología al alcances del calculo

HORIZONTES DE PARTÍCULAS

Velocidad a la que aumenta la distancia al horizonte

Ejemplo: Modelo de Einstein-deSitter

Puede verse que

En un tiempo t

Page 19: 2 cosmología al alcances del calculo

HORIZONTE DE EVENTOS

Horizonte de eventos:

A B X Espacio final

Espacio hoy

.

Def: Horizonte de eventos

Ejemplo: Einstein de-Sitter

Un espacio euclidiano abruptamente finalizado

1

a

ttfinal