Transições de fase na matéria de quarks densa

Com base na hipótese de Bodmen-Witten, espera-se que a matéria de quarks exista no interior de objetos compactos como as estrelas de nêutrons e ainda em objetos mais exóticos como as estrelas estranhas. Na hipótese da matéria estranha com quarks u, d e s ser formada a altas densidades, acredita-se que para altas densidades ( $\rho \sim 3 -10 \rho_{0}$) o estado fundamental da Cromodinâmica Quântica (QCD) seja uma fase supercondutora de cor da matéria de quark estranha. Isto porque simultariamente ao que ocorre na supercondutividade ordinária, a formação de pares de Cooper diminui a energia do sistema de quarks, como acontece na teoria de Barden- Cooper-Shieffer (BCS) de supercondutividade ordinária. Do ponto de vista astrofísico, devido à alta densidade no caroço das estrelas de nêutrons, poderia acontecer uma transição de fase da matéria estranha para uma fase supercondutora de cor com dois quarks u e d (2SC) ou três quarks u, d e s (CFL). Na parte-I desta tese estuda-se a transição de fase da matéria de quark a temperatura zero para estados supercondutores de cor, determinando-se valores críticos de densidade e potenciais químicos para as diferentes transições. Neste estudo utiliza-se um modelo fenomenológico uniparamétrico, o modelo de massa efetiva dinâmica. Os valores limites para o parâmetro do modelo, possibilitando a ocorrência das transições, são estabelecidos bem como as mudanças destes limites em face da variação de valores de constantes não bem definidas como a massa corrente do quark estranho $s$ e valores do "gap" (a energia do emparelhamento supercondutora de quarks), valores estes bastantes relevantes para os resultados. Na parte-II são discutidos dois temas relacionados às condições do ambiente cosmológico e astrofísico onde se supõe que deve ocorrer a formação de matéria de quarks densa. No primeiro deles se apresenta as condições de preservação de bolhas de quarks na hadronização do universo primordial e alguns aspectos da evolução dinâmica destas bolhas até alcançarem uma configuração estável, imediatamente após a sua formação. No segunda, é discutida o papel de campos magnéticos superintensos para o desconfinamento de quarks da matéria hadrônica no interior denso de estrelas de nêutron híbridas, considerando ou não a existência do momento magnético anômalo de quarks.