UN MODELO INFLACIONARIO SIN INFLATONES

Resumen

En la cosmología inflacionaria, los modelos más populares y exitosos son los del tipo slow-roll, los cuales satisfacen las condiciones requeridas para la solución de los problemas clásicos de la cosmología estándar. Sin embargo, estos modelos requieren de la existencia de campos escalares fundamentales, tales como el inflatón, los cuales aún no han sido observados en la naturaleza. A esta “dificultad” se suma el hecho de que estos modelos requieren de potenciales prácticamente planos para generar inflación. En este artículo, se construye un modelo inflacionario motivado por las dificultades que presentan los modelos del tipo slow-roll. En este modelo, se considera nuestro Universo a gran escala como un fluido perfecto constituido por vacío o constante cosmológica Λ (en cuyo caso es la única componente dominante) y radiación. Para dicho modelo, la expansión acelerada del Universo se sigue a partir de la transferencia de energía de vacío no sea transferida a la radiación, no se generará una época inflacionaria exitosa) sin la necesidad de campos escalares fundamentales tales como el inflatón. A medida que ocurra la transición, la densidad de energía asociada al vacío decaerá exponencialmente a densidad de energía de radiación, modificando el contenido energético del Universo y, consecuentemente, las ecuaciones de evolución que describen esta etapa inflacionaria. A partir de la dinámica del modelo, se obtienen soluciones analíticas exactas para el parámetro de Hubble y de expansión. Se calcula el monto de inflación y se establecen las condiciones necesarias para resolver los problemas de planitud, horizonte y de reliquias no deseadas. Adicionalmente, se determina la temperatura al final de este período inflacionario denominada temperatura post-inflacionaria.