Um modelo termodinâmico para energia escura incluindo processos de criação e destruição de partículas.

Abstract

Análises termodinâmicas da energia escura enquanto um fluido relativístico indicam que essa misteriosa componente do universo mimetiza uma pressão viscosa volumar quando o parâmetro de sua equação de estado barotrópica varia no tempo, sendo este um efeito à posteriori que a tira do limite adiabático. Como em cosmologia viscosidade volumar e criação ou destruição de matéria são processos intimamente relacionados, propomos neste trabalho um breve estudo termodinâmico da energia escura considerando que partículas podem ser criadas ou destruídas no fluido. Realizamos, dessa forma, uma generalização primitiva dos modelos propostos até aqui. Derivamos novas expressões para grandezas como densidade de partículas, densidade de entropia etc. que se mostraram sensíveis a esse novo ingrediente. Também obtivemos vínculos termodinâmicos inéditos e os comparamos com aqueles onde o número de partículas é conservado. Em particular, verificamos que quando há processos de destruição de partículas, a energia escura tende à constante cosmológica com o passar do tempo independentemente do sinal do seu potencial químico e sem violar as leis da termodinâmica.