Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10400.6/4502
Title: Inflation candidates : from string theory to particles physics
Author: Korumilli, Sravan Kumar
Advisor: Moniz, Paulo Vargas
Keywords: Cosmologia
Teoria de cordas
Supergravidade
Ondas gravitacionais
Defense Date: Jun-2017
Abstract: Cosmic inflation is the cornerstone of modern cosmology. In particular, following the Planck mission reports presented in 2015 regarding cosmic microwave background (CMB), there is an increasing interest in searching for inflaton candidates within fundamental theories and to ultimately test them with future CMB data. This thesis presents inflationary models using a methodology that can be described as venturing top-down or bottom-up along energy scales. In the top-down motivation, we study inflationary scenarios in string theory and supergravity (SUGRA), namely with (multiple) 3-forms, Dirac-Born-Infeld Galileon model, a string field theory setup and N = 1 SUGRA 􀀀attractor models. In the bottom-up motivation, we construct a grand unified theory based inflationary model with an additional conformal symmetry and study not only inflation but also provide predictions related to particle physics. Our research work includes various classes of inflation driven by scalar fields under a canonical, non-canonical and induced gravity frameworks. All these models are consistent with Planck data, supported by key primordial cosmological parameters such as the scalar spectral index ns, the tensor to scalar ratio r, together with the primordial non-Gaussianities. Future probes aiming to detect primordial gravitational waves and CMB non-Gaussianities can further help to distinguish between them.
A inflação constitui um paradigma essencial na cosmologia moderna. Em particular, e de acordo com os comunicados da missão Planck em 2015, acerca da medição da radiação cósmica de fundo, há um interesse crescente na procura de candidatos a inflatão extraídos de teorias fundamentais e em testar estas propostas. Esta tese apresenta modelos inflacionários que podem ser classificados numa abordagem descendente ou ascendente nas escalas de energia. Na abordagem descendente, apresentamos estudos de cenários inflacionários ligados à teoria de cordas e à supergravidade (SUGRA), seja com campos (múltiplos) 3-formas, com o modelo Dirac-Born- Infeld Galileon, no contexto de uma teoria de campos para cordas ou ainda no modelo 􀀀atrator SUGRA N = 1. Na abordagem ascendente, propomos a construção de um modelo inflacionário baseado numa teoria de grande unificação, complementada com uma simetria conforme, em que estudamos, não só a inflação, mas também implicações no campo da física de partículas. O nosso trabalho de investigação inclui diferentes classes de inflação governadas por campos escalares canónicos, não canónicos ou ainda em contexto de gravidade induzida. A totalidade destes modelos é consistente com os dados obtidos na missão Planck e suportados por parâmetros cosmológicos cruciais como o índice espectral escalar ns, a razão tensor para escalar r ou ainda a não-Gaussianidade primordial. O estudo abordado nesta tese reforça a espectativa que futuras missões observacionais, cujo objectivo seja detetar ondas gravitacionais primordiais e a não-Gaussianidade da radiação cósmica de fundo, possam ajudar a melhor distinguir os modelos inflacionários considerados.
URI: http://hdl.handle.net/10400.6/4502
Designation: Doutor em Física
Appears in Collections:FC - DF | Dissertações de Mestrado e Teses de Doutoramento

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