Complete quasi-Einstein varieties and critical metrics of the functional volume in compact varieties with onboard

The purpose of this work is to study quasi-Einstein manifolds and Miao-Tam critical metrics. In the first part, we will study the structure at infinity of a complete non-compact quasi-Einstein manifold. In particular, we show that if M is the basis of a warped product Ricci-flat then M is connected at infinity. When M is a quasi-Einstein manifold with λ < 0 there are examples showing that such a result is not true. In this case, we show that M is f -non-parabolic and, under a certain hypothesis on the scalar curvature, M has only one f -non-parabolic end. Furthermore, we obtain two estimates for the volume of the geodesic balls of M. Next, we show that a Bach-flat non-compact quasi-Einstein manifold with λ= 0 and positive Ricci curvature must be isometric to a warped product metric g = dt2+ψ2(t)gL, where gL is an Einstein metric. In the second part, we will study the critical metrics of the functional volume restricted to the set of metrics with constant scalar curvature and boundary prescribed metric on a compact manifold. We obtain a sharp upper bound for the area of the boundary of a Miao-Tam critical metric (M3;g) with non-negative scalar curvature. Moreover, we show that the equality holds if and only if (M3;g) is isometric to a geodesic ball in simply connected space form R3 or S3. Finally, we get a type-Bochner formula for a 3-dimensional Miao-Tam critical metric, which allows us to get the same rigid result provided that/ Ric/ ≤R6 .O objetivo do trabalho é estudar as variedades quasi-Einstein e métricas críticas de Miao-Tam. Na primeira parte, estudamos a estrutura no infinito de uma variedade quasi-Einstein completa e não-compacta. Em particular, mostramos que se M é a base de um produto warped Ricci-flat, então M é conexa no infinito. Quando M é uma variedade quasi-Einstein com λ < 0 existem exemplos que mostram que tal resultado não é verdadeiro. Neste caso, mostramos que M é f -não-parabólica e sobre uma determinada hipótese sobre a curvatura escalar, que M tem apenas um fim f-não-parabólico. Além disso, obtemos duas estimativas para o volume das bolas geodésicas de M. Em seguida, mostramos que variedades quasi-Einstein Bach-flat não-compactas com λ = 0 e curvatura de Ricci positiva são isométricas a uma métrica produto warped g = dt2+ψ2(t)gL, onde gL é uma métrica Einstein. Na segunda parte do trabalho, estudamos as métricas críticas do funcional volume restrito ao conjunto das métricas com curvatura escalar constante e métrica de bordo prescrita em uma variedade compacta. Obtemos uma estimativa superior sharp para a área do bordo de uma métrica crítica de Miao-Tam (M3;g) com curvatura escalar não-negativa. Além disso, vale a igualdade se, e somente se, (M3;g) for isométrica a uma bola geodésica em espaço forma simplesmente conexo R3 ou S3. Por último, obtemos uma fórmula tipo-Bochner para uma métrica crítica de Miao-Tam tridimensional, a qual nos permite obter o mesmo resultado de rigidez desde que / Ric/ ≤R6.