Black Hole Fusion in Alternative Theories of Gravity

Resumo

Neste trabalho são estudadas duas teorias alternativas da gravidade do ponto de vista do processo de fusão dos horizontes de dois buracos negros. Numa primeira fase a gravidade escalar-tensor-vector é considerada. Começamos por apresentar um resumo da teoria, seguido da descrição da fusão, feita com o traçar das trajectórias dos raios de luz que definem o horizonte de eventos.

Esta descrição evita recorrer a grande poder computacional ao usar o método da razão extrema de massas, no qual um dos buracos negros é considerado infinitamente maior que o outro. Os parâmetros relevantes que descrevem a fusão são então calculados, designadamente a duração do processo, a diferença na área do horizonte pequeno, e a taxa de crescimento da largura da garganta da fusão.

Após isto, um estudo da gravidade cúbica Einsteiniana é levado a cabo. Como em gravidade escalar-tensor-vector, um resumo da teoria é apresentado, seguido de uma descrição da fusão e determinação dos parâmetros de fusão relevantes, e é estabelecida a relação entre o parâmetro de acoplamento no lagrangiano, Õ, e a intensidade dos efeitos gravíticos considerados. O estudo é extendido para regimes do valor de Õ mais abrangentes do que aqueles contemplados até agora na literatura.

Por fim, após explorar os efeitos repulsivos do buraco negro pequeno em ambas as teorias, as condições que determinam o comportamento atractivo e repulsivo em ambas as teorias são unificadas de maneira a serem aplicáveis à fusão de todos os buracos negros esfericamente simétricos descritos por uma métrica semelhante à de Schwarzschild.