Sinopse: Neste trabalho, são explorados em profundidade alguns modelos físicos cosmológicos para energia escura e matéria escura. Esses modelos são capazes de descrever diferentes propriedades do cosmos. O modelo padrão ΛCDM consegue atingir alto grau de precisão na descrição física e também permitir excelente acordo com variadas observações, entretanto, a natureza física das componentes de energia escura e matéria escura continua sendo pouco compreendida. Nos capítulos iniciais, são revisadas as principais observações da cosmologia e, também, os fundamentais aspectos da cosmologia padrão. São investigados modelos de interação entre energia escura e matéria escura, com foco em modelo de decaimento à taxa constante. Nestes modelos, a energia escura depende do tempo, decaindo linearmente com a função de Hubble. O modelo com energia escura variável Λ(t)CDM, com produção de matéria escura em tempos recentes, implica a necessidade de recorrer a maiores valores de densidade de matéria para descrever adequadamente a dinâmica cósmica nas eras atuais. Ao comparar Λ(t)CDM e ΛCDM, é possível obter bom acordo entre as curvas teóricas para a função de Hubble ao se utilizar, no Λ(t)CDM, a raiz quadrada do valor de concordância usado no ΛCDM para o parâmetro de densidade de matéria total. A física, para a época do desacoplamento, é descrita para ambos os modelos estudados.
