A phenomenological exploration within Theoretical Cosmology: from the Early to the Late Universe.

Abstract

En esta tesis se han explorado posibles extensiones del Modelo Estándar de la Cosmología. Hemos obtenido las predicciones teóricas de los modelos considerados y sus principales características. Los resultados presentados están basados en tres proyectos principales en los que he participado conjuntamente con mi supervisora, Mariam Boudmadi López, y otros colaboradores. Estos proyectos enfocan tres áreas diferentes de investigación en la Cosmología actual: teorías métricas de gravedad modificada tipo f(R) y modelos de energía oscura (EO) dinámica descrita por campos de 3-forma.Asimismo, en esta tesis hemos considerado la Cosmología Cuántica en el contexto del Universo primordial. Además, tal como sugiere el titulo, en esta tesis el foco principal se ha centrado en un tratamiento puramente teórico de los diferentes modelos considerados. Esta tesis está dividida en cinco partes principales. En la Parte I se introducen los principales conceptos de la Cosmología actual,juntamente con los métodos y observables cosmológicos usados para caracterizar los diferentes modelosanalizados. La Parte II se centra en la evolución del Universo tardío y está dividida en dos capítulos. Enel primero se presentan los resultados de un modelo en que la EO y la radiación oscura son descritas pormodificaciones de la gravedad del tipo f(R). En el segundo se estudián modelos de EO descrita por uncampo de 3-formas que interacciona con la materia oscura. En la Parte III, se estudian los efectos de épocas pre-inflacionarias en el espectro de potencias primordial en modelos inspirados por el formalismo de la Tercera Cuantización. Finalmente, en la Parte IV se presentan las conclusiones y comentariosfinales de la tesis y en la Parte V se incluyen los apéndices con una revisión de la teoría de las perturbaciones cosmológicas lineales y con cálculos y resultados auxiliares.