Calculation of the scalar and tensor power spectra for the natural inflation model

Abstract

La cosmología inflacionaria ha surgido como el marco principal para explicar la estructura a gran escala del universo y el origen de la radiación cósmica de fondo en microondas. Esta tesis se centra en investigar el modelo de Inflación Natural, que es un escenario bien fundamentado dentro de la cosmología inflacionaria, y tiene como objetivo comparar sus predicciones con los datos observacionales. Los principales objetivos incluyen analizar los espectros de potencia escalar y tensorial, el índice espectral escalar y la relación escalar-tensorial dentro del marco de la Inflación Natural. Se realizan análisis numéricos para nueve valores del parámetro f (4, 5, 50, 94, 138, 183, 227, 272 y 316.23) para calcular los espectros de potencia escalar y tensorial. Se examina la dependencia del índice espectral escalar en función de f para evaluar su acuerdo con los datos observacionales. Además, se exploran las predicciones para la tasa escalar-tensorial en el modelo de Inflación Natural para diferentes valores de f y se comparan con las restricciones observacionales actuales. Los resultados destacan la importancia de emplear un enfoque numérico para determinar las predicciones del modelo de Inflación Natural. Este enfoque mejora los resultados en comparación con la aproximación de "Slow-roll" en la explicación de las perturbaciones primordiales observadas y los parámetros cosmológicos. La tesis contribuye a un análisis más completo de la viabilidad del modelo de Inflación Natural en el contexto de la cosmología inflacionaria.