Una perspectiva de sistemas dinámicos sobre la termodinámica de la cosmología en tiempos tardíos

Una descripción termodinámica de los espacios-tiempo cosmológicos puede proporcionar perspectivas sobre los fundamentos de la evolución cósmica que de otro modo serían oscuros, en estrecha analogía con la 'termodinámica de agujeros negros'. Investigamos las propiedades termodinámicas de la evolución cosmológica en tiempos tardíos usando el enfoque de sistemas dinámicos, enfocándonos en el modelo ΛCDM y en modelos de quintessencia con un potencial exponencial. Las cantidades termodinámicas obtenidas mediante el formalismo de Hayward-Kodama se mapean en el espacio de fases de estos modelos, permitiéndonos investigar la estabilidad termodinámica y las transiciones de fase de manera independiente a las condiciones iniciales de la evolución del universo. En ambos modelos, el universo inevitablemente experimenta una transición de fase termodinámica, marcada por capacidades caloríficas divergentes, independientemente de su configuración inicial. Además, demostramos que la estabilidad termodinámica solo puede ocurrir durante una fase acelerada del universo. Sin embargo, las condiciones necesarias para la estabilidad nunca se cumplen en ninguna parte del espacio de fases, lo que hace que ambos modelos sean inherentemente inestables termodinámicamente dentro del marco de Hayward-Kodama. Es importante destacar que nuestro análisis resalta el enfoque de sistemas dinámicos como un marco natural y poderoso para investigar los aspectos termodinámicos de la evolución cosmológica.