On the growth of structures in Galileon cosmologies

In this thesis I have presented a cosmological research, focused on the study of some aspects of the growth of structures in Galileon cosmologies. Galileon is an effective field theory which is constructed in order to explain the ac- celerated expansion of the universe at late-times. First, we have focused on the study of the spherical collapse model, which studies the dynamics of a spherical top-hat Dark Matter density perturba- tion in the highly non-linear regime. This investigation is useful in order to understand the properties of the objects present in our universe, i.e. galaxies and cluster of galaxies. The second part of my thesis is devoted to the study of the non-Gaussianities, in particular we have calculated the Dark Matter bispectrum generated at late-times by gravitational instability in Galileon cosmologies. The interest in studying the dark matter bispectrum in the Galileon model stems from the possibility to measure the signature of modifications from standard gravity.

Questa tesi raccoglie i risultati di una ricerca in ambito cosmologico focal- izzata sullo studio di alcuni aspetti dell’evoluzione di strutture in modelli di gravità descritti dall’aggiunta di un campo scalare chiamato Galileone. Il Galileone è una teoria effettiva di campo costruita allo scopo di spiegare l’origine dell’espansione accelerata dell’universo in tempi recenti. In primo luogo ci siamo concentrati sullo sviluppo del modello di collasso sferico, il quale studia la dinamica di una perturbazione di materia oscura a forma sferica con un profilo “top-hat”. Quest’analisi è fatta in regime in cui le perturbazioni sono da considerare altamente non-lineari. Questo tipo di ricerca è utile per capire le proprietà di alcuni oggetti che popolano il nostro universo, i.e. galassie e ammassi di galassie. La seconda parte del mio lavoro è dedicata allo studio della non-Gaussianità, in particolare abbiamo calcolato il bispettro della materia oscura generato in tempi recenti dall’instabilità gravitazionale in cosmologie di Galileone. L’interesse per la studio del bispettro della materia oscura in teorie di gravità modificata nasce dal fatto che ci può dare la possibilità di misurare le tracce di questa modifica rispetto al modello standard di gravità.