Dissertação

Critical behavior in gravitational collapse: Analytical configurations of collapsing massless scalar wave packets EVALUATED

Nesta dissertação, estudou-se em detalhe o espaço-tempo de Roberts e analizou-se a sua recente generalização para um espaço-tempo assintoticamente anti-de Sitter no contexto de comportamento crítico em colapso gravitacional. Demonstrou-se como a introdução de uma constante cosmológica negativa não afeta o expoente principal da lei de potência para a massa do buraco negro, em concordância com resultados numéricos obtidos por Husain e colaboradores, adaptando o trabalho de Choptuik a um fundo anti-de Sitter. Tendo em conta que as soluções de Roberts relativas à formação de buracos negros levam ao seu crescimento indefinido, efectuou-se a junção do espaço-tempo de Roberts a uma solução exterior de Vaidya com emissão de radiação pura, ao longo de uma hipersuperfície nula convergente. A ligação de ambos os espaço-tempos é possível sem recorrer a uma camada fina na hipersuperfície, e a solução representa um pacote de ondas de campo escalar sem massa a irradiar enquanto colapsa à velocidade da luz. As leis de potência, para o agora buraco negro de massa finita, permanecem inalteradas. No contexto de colapso gravítico, encontrou-se e analisou-se um conjunto de soluções para a junção previamente referida, mas com uma camada fina sem pressão. Os casos mais particulares incluem uma hipersurfície singular nula que varre todo o espaço-tempo. Por fim, demonstrou-se como não é possível efectuar a junção do espaço-tempo de Roberts a um espaço-tempo exterior de vácuo, suavemente. Consequentemente, a solução de Roberts não pode representar colapso gravítico com conservação de massa-energia sem recorrer a uma camada fina.
Relatividade Geral, colapso gravitacional, comportamento crítico, buracos negros, campo escalar, camadas finas.

Junho 3, 2016, 12:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

José Pizarro de Sande e Lemos

Departamento de Física (DF)

Professor Catedratico