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Ver el documento (formato PDF)   Amarilla, Leonardo.  "Sombras de agujeros negros en teorías alternativas de gravitación"  (2013)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
La presente Tesis trata sobre la forma aparente de agujeros negros rotantes y sin discos de acreción, vista por un observador lejano, en el contexto de tres teorías de gravitación alternativas a la Relatividad General. La apariencia óptica de agujeros negros iluminados por fuentes extensas, o que poseen flujos de acreción geométricamente gruesos y ópticamente delgados, se caracteriza por la presencia de una región oscura, o sombra, rodeada por un fondo brillante. El contorno de la sombra depende de la geometría del espacio-tiempo alrededor del objeto compacto y su observación puede ser utilizada para poner a prueba diferentes teorías de gravitación. Las teorías abordadas en este trabajo son la modificación a la Relatividad General de Chern-Simons, la de Einstein-Maxwell acoplada con un campo escalar y el modelo de mundos brana de Randall-Sundrum. Para cada una de las correspondientes soluciones de agujero negro rotante se estudian las geodésicas nulas, se obtienen los parámetros de impacto asociados a la esfera de fotones y se calculan los contornos de las sombras. El tamaño y la deformación de las mismas (con respecto al caso no rotante) se describen en términos de dos observables. Se halla el comportamiento de los mismos en función de la masa y del momento angular del objeto, así como también de los parámetros propios de cada una de las teorías estudiadas. Para la solución rotante proveniente del modelo de Randall-Sundrum también se estudian las sombras de las singularidades desnudas, correspondientes a valores grandes del parámetro de rotación. El caso del agujero negro supermasivo del centro galáctico se discute a la luz de los resultados obtenidos.

Abstract:
This Thesis deals with the apparent shape of rotating black holes without accretion discs, as seen by a far away observer, in the context of three different theories of gravity, alternative to General Relativity. The optical appearance of black holes illuminated from behind by an extended source, or having accretion flows geometrically thick and optically thin, is characterized by the presence of a dark region, or shadow, sorrounded by a bright background. The contour of the shadow depends on the space-time geometry around the compact object and its observation can be used to test alternative theories of gravity. The theories addressed in this work are the Chern-Simons modification to General Relativity, the Einstein-Maxwell theory coupled to a scalar field, and the Randall-Sundrum braneworld model. For each of the corresponding rotating black hole solutions, the null geodesics are studied, the impact parameters associated to the photon sphere are obtained, and the contours of the shadows are computed. The size and the distortion (with respect to the non rotating case) of the shadow are described in terms of two observables. Their behaviour is found as a function of the black hole mass and angular momentum, as well as of the particular parameter related to the specific theory. The shadows of naked singularities-corresponding to large values of the rotation parameter-coming from the rotating solution of the Randall-Sundrum braneworld model, are also studied. Finally, the observational prospects corresponding to the supermassive black hole at the Galactic center is discussed in light of the results.

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Registro:
Título : Sombras de agujeros negros en teorías alternativas de gravitación     =    Black hole shadows in alternative theories of gravity
Autor : Amarilla, Leonardo
Director : Eiroa, Ernesto F.
Consejero : Ferraro, Rafael
Jurados : Chimento, Luis  ; Combi, Jorge  ; Pelliza González, Leonardo
Año : 2013
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Físicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5461_Amarilla
Idioma : Español
Area Temática : Física / Astrofísica
Física / Teoría Gravitatoria
Palabras claves : TEORIAS ALTERNATIVAS DE GRAVITACION; AGUJEROS NEGROS ROTANTES; GEODESICAS NULAS; FORMA APARENTE; AGUJERO NEGRO SUPERMASIVO DEL CENTRO GALACTICO; ALTERNATIVE THEORIES OF GRAVITY; ROTATING BLACK HOLES; NULL GEODESICS; APPARENT SHAPE; SUPERMASSIVE BLACK HOLE AT THE GALACTIC CENTER
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