Study of the tensor power spectrum for the Starobinsky inflationary model using the uniform approximation method

Abstract

El origen del universo ha sido una gran pregunta a lo largo de la existencia humana. El modelo del Big Bang ha sido el primer avance científico que ha tratado de responder esta pregunta. Luego, vino lo que se conoce como Cosmología Inflacionaria para resolver ‘the fine-tuning problems’ que emergían de la teoría clásica del BB. A la inflación se entiende como una expansión acelerada que ocurre en el universo temprano, y a pesar de su gran ayuda para entender su comportamiento, todavía no es un model que explique la inflación satisfactoriamente. La manera de darnos cuenta la validez del modelo es comparando los valores calculados con los valores observados experimentalmente. Así, para este presente trabajo se utilizará el modelo inflacionario propuesto por Starobinsky el cual es el más aceptado por los resultados que arroja. Con este modelo calculamos el espectro de potencia para perturbaciones tensoriales usando tres métodos diferentes, integración numérica, aproximación slow-roll y aproximación uniforme, haciendo más énfasis en el tercero. El espectro de potencia nos permitirá estimar cantidades observables como el índice tensorial espectral nT y la relación tensor-escalar r. Demostraremos que la aproximación slow-roll da un mejor resultado cuando evaluamos el espectro de potencia. Pero, cuando calculamos el parámetro r, la precisión de la aproximación uniforme se compara favorablemente con los resultados numéricos.