Formación de estructura del universo temprano a través de un modelo de materia oscura de campo escalar

Abstract

La cosmología actual se ha encargado de explicar como el universo ha evolucionado en el tiempo. Postula la existencia de un Principio Cosmológico, el cual predice que el universo a gran escala es homogéneo e isótropo. Sin embargo, en la vida diaria, si se observa al cielo, es posible ver regiones más densas que otras. Para intentar explicar esta aparente contradicción se considera la existencia de pequeñas perturbaciones al comienzo del universo que evolucionan para formar objetos que están ligados a través de la gravedad, a los cuales se les llama estructuras. La forma convencional de trabajar estos modelos es por medio de materia oscura. Anteriormente se han realizado trabajos donde se utiliza un campo escalar para representar las componentes de materia oscura. Estos trabajos se han realizado tomando aproximaciones semi-analíticas hasta el orden lineal, por lo que es cuestionable su validez. En este trabajo se utiliza una versión modificada del código numérico HLattice, el cual permite evolucionar campos escalares interactuantes e incluir perturbaciones en la métrica, para reproducir cualitativamente los resultados semi-analíticos durante el orden lineal, sin considerar aproximaciones. Se encuentra que un campo escalar, de manera cualitativa, exhibe un comportamiento de materia oscura, evolucionando de forma, tal que desarrolle estructura.