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Tipo: Monografia
Título: Simulação da formação da estrutura em "teia" da matéria escura
Autor(es): Pless, Sidnéia Tatiane
Primeiro Orientador: Heimfarth, Tobias
Resumo: O universo sempre foi motivo de curiosidade e estudo. Por milhares de anos o desejo de entender sua origem e funcionamento tem estado conosco e essa curiosidade acabou por gerar muitas vezes idéias de cosmologia imaginativas. Acreditou-se por muito tempo na hipótese do mesmo ser estático, ou seja estar parado em grandes escalas, posteriormente surgiram teorias de que ele estaria se expandindo mas esta expansão estaria desacelerando devido à atração gravitacional de toda a matéria nele contida. A teoria aceita atualmente é a de que o universo está se expandindo de forma acelerada. Chegou-se a este modelo com o auxílio do desenvolvimento tecnológico, pois com o avanço das técnicas de observação e posterior o estudo do deslocamento das galáxias foi possível observar o aumento da velocidade de recessão de galáxias em função de sua distância. A hipótese mais aceita como causa da expansão do universo é a energia escura, energia presente em pequena densidade em todo espaço gerando uma pressão negativa. Por outro lado a matéria visível não é suficiente para explicar uma série de fenômenos observados, como o perfil da velocidade de rotação de um grande número de galáxias e também a evolução da distribuição da matéria no universo que observamos hoje. A hipótese mais aceita atualmente que é capaz de explicar estes dados é a matéria escura, que interage muito fracamente com a matéria bariônica, no caso mais simples, somente pela interação gravitacional. Embora não se tenha detectado diretamente a matéria escura e tampouco a energia escura, pode-se explorar a influência destas na formação do universo através de simulações numéricas. Dessa forma o que pretendemos com esse trabalho é nos aprofundarmos no tema da formação das estruturas de larga escala do universo através do estudo da base teórica e realização de uma simulação numérica da evolução da matéria escura regida somente pela interação gravitacional, desde sua distribuição inicial quase homogênea até o aparecimento da estrutura em forma de teia. Esta evolução se dá em um espaço em expansão. Para estas simulações será utilizado um pacote de software aberto dedicado a este fim e disponível ao público. A técnica numérica utilizada será a de N-corpos.
Abstract/Resumen: The universe has always been a matter of curiosity and study. For thousands of years the desire to understand its origin and functioning has been with us, and this curiosity has often generated imaginative ideas of cosmology. It was long believed that the Universe was static, that is, ir remainsat rest at larges scales, later theories emerged that it would be expanding but that expansion would be slowing due to the gravitational pull of all the matter contained therein. The theory currently accepted is that the universe in accelerated expansion. It was possible to observe the increase of the recession velocity of galaxies as a function of their distance. The most accepted hypothesis for the cause of the expansion of the universe is the dark energy, a small energy density present in all space generating a negative pressure. On the other hand, the visible matter is not enough to explain a series of observed phenomena, such as the rotational velocity profile of a large number of galaxies and also the evolution of the distribution of matter in the universe that we observe today. The most accepted hypothesis currently capable of explaining this data is dark matter, which interacts very weakly with baryonic matter, in the simplest case, only by gravitational interaction. Although dark matter and dark energy have not been detected directly, one can explore their influence on the formation of the universe through numerical simulations. Thus, what we intend with this work is to delve into the theme of the formation of the large scale structures of the universe through the study of the theoretical basis and the realization of a numerical simulation of the evolution of dark matter governed only by gravitational interaction, from it’s almost homogeneous initial distribution until the appearance of the web-shaped structure. This evolution takes place in an expanding space. For these simulations an open software package dedicated for this purpose and publicly available will be used. The numerical technique used will be that of N-bodies
Palavras-chave: Cosmologia
Matéria Escura
Simulação
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Realeza
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5078
Data do documento: 10-Jul-2019
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