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Previous issue date: 2015-05-07 === O modelo padrão atual da cosmologia, o modelo ΛCDM (Λ-Cold Dark Matter), está baseada nas soluções homogêneas de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW) das equações de Einstein. As características da Cosmic Microwave Background (CMB) e da
formação de estrutura em grandes escalas, são estudadas através da teoria das perturbações cosmológicas no fundo homogêneo e isotrópico. No entanto, nos últimos quinze anos, modelos cosmológicos inomogêneos "simples"que são generalizações do modelo cosmológico
FLRW ganharam interesse na comunidade astrofísica e têm sido utilizados para estudar fenômenos cosmológicos. Alguns autores demonstraram que estes modelos inomogêneos com simetria esférica e com fonte de poeira podem reproduzir um bom ajuste para os dados
de supernovas do tipo Ia (SNIa) e a posição do primeiro pico da CMB. Estes modelos sugerem que a aparente expansão acelerada do Universo não é causada pela gravidade repulsiva devido à energia escura, mas é sim o resultado das inomogeneidades na distribuição da matéria.
Nesta dissertação, os modelos inomogêneos do Universo são investigados na base da métrica de Lemaître-Tolman-Bondi (LTB), o que representa uma solução com simetria esférica para poeira. Dois modelos particulares são estudados: a evolução parabólica com
tempo de Big Bang inomogêneo e a evolução hiperbólica com curvatura fraca e tempo de Big Bang constante. As propriedades de cada um destes modelos são investigadas em detalhe, da forma mais analítica possível. Ambos modelos são confrontados com observações
astrofísicas da amostra Union2.1 SNIa.
Conclui-se que esses modelos podem ser um ponto de partida para desenvolver modelos mais realistas. Portanto, a solução de LTB é capaz de explicar a relação observada entre a distância de luminosidade e o desvio para o vermelho de supernovas sem a necesidade da energia escura quando a inomogeneidade é da forma de um vazio ou quando se tem uma colina centrada no observador com a suposição adicional de que o Universo fora do vazio ou fora da colina é aproximadamente descrito pelo modelo de Einstein-de Sitter homogéneo.
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