Dissertação

Scalar Fields, Black Holes and Spherical Coordinates EVALUATED

Buracos negros são dos objetos mais simples previstos pela Relatividade Geral. No entanto, são responsáveis por uma quantidade de fenómenos interessantes nas suas vizinhanças. Entre estes está a interação de campos de matéria com a geometria, através de oscilações quasi-normais e emissão de ondas gravitacionais. O estudo destes fenómenos pode fornecer informação relevante para a procura de matéria escura através de astronomia de ondas gravitacionais ou de outras fontes de dados astrofísicos. Nesta tese explora-se a interação de campos escalares reais, descritos pela equação de Klein-Gordon, em espaços-tempo de buraco negro. A nossa abordagem foca-se no uso de coordenadas esféricas para tirar partido das simetrias aproximadas do problema. Para isso, começamos por introduzir o formalismo da Relatividade Numérica e a formulação BSSN, bem como algumas das técnicas que permitem o uso de sistemas de coordenadas curvas genéricos. Seguidamente, fazemos uso dessas técnicas para evoluir as quantidades métricas e as variáveis de matéria de forma não-linear. Foram implementados, na ferramenta de geração de código NRPy+, módulos que permitem a evolução de campos escalares, minimamente acoplados à gravidade. Os nossos resultados para a interação não-linear de campos sem massa, bem como a evolução de estados pseudo-ligados de campos massivos, são coerentes com estudos lineares e não-lineares existentes na literatura.
Relatividade Numérica, Coordenadas Esféricas, Campos Escalares, Buracos Negros, Matéria Escura, Relatividade Geral

Janeiro 13, 2021, 16:0

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Orientação