Ondas gravitacionales y agujeros negros primordiales en inflación templada

Abstract

El origen de esta tesis reside en la pregunta de si es posible en un futuro próximo observar el universo en los periodos que hasta día de hoy permanecen ocultos a través de cualquier ventana observacional. La primera detección de ondas gravitacionales en el año 2015 ha marcado un hito en la historia de la astronomía y cosmología, primero por la confirmación de la existencia de ondas gravitacionales y segundo por la creación de una nueva ventana a través de la cual podemos observar el universo. La siguiente pregunta que nos hemos hecho es si existe la posibilidad de que inflación produzca un espectro que sea compatible con el rango observacional de los futuros detectores de GWs. Para resolverla, hemos analizado distintos potenciales causantes de inflación en el escenario de inflación templada, donde la disipación entre el inflatón y otros campos se produce durante el periodo inflacionario y no sólo en la época de recalentamiento, siendo un proceso más natural. En las ecuaciones de las perturbaciones primordiales aparece, por un lado, un nuevo término de fricción que modifica la dinámica con respecto a inflación clásica, y por otro lado, la amplitud del espectro primordial de curvatura se ve modificado por la influencia de las fluctuaciones del baño térmico, que hemos modelado con la función modo creciente/ decreciente. Ambas modificaciones dependen del tipo de disipación del inflatón a otros grados de libertad, y del potencial inflacionario. Este marco teórico ofrece, por lo tanto, un mecanismo para la generación de ondas gravitacionales que merece la pena ser analizado a fondo.