Approccio numerico all'equazione di Saha: implicazioni per la Fisica dell'universo primordiale

The Saha equation describes the ionization degree of a gas and is crucial for studying cosmic recombination. This thesis focuses on its numerical solution, analyzing the ionization fraction Xe as a function of temperature during the epochs of primordial nucleosynthesis and decoupling. Using computational methods based on Python, the recombination temperature T rec was determined, and its dependence on the baryon parameter ηb was studied. The results show that variations in ηb have only a marginal effect on T rec, confirming the robustness of the ΛCDM cosmological model.

L’equazione di Saha descrive il grado di ionizzazione di un gas ed è cruciale per lo studio della ricombinazione cosmica. Questa tesi ne affronta la risoluzione numerica, analizzando la frazione di ionizzazione Xe in funzione della temperatura nelle epoche della nucleosintesi primordiale e del disaccoppiamento. Utilizzando metodi computazionali basati su Python, è stata determinata la temperatura di ricombinazione T rec e studiata la sua dipendenza dal parametro barionico ηb, i risultati mostrano che variazioni di ηb influenzino marginalmente su T rec, confermando la robustezza del modello cosmologico ΛCDM.