Rozprawy doktorskie: „Buracos negros”

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Firavitova, Fabian Ruiz. "Buracos negros cosmológicos". Universidade de São Paulo, 2018. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-01112018-163627/.

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Streszczenie:

No contexto da teoria da relatividade geral de Einstein, se estudam espaço-tempos dinâmicos do tipo buraco negro em um ambiente cosmológico, em particular, uma generalização de massa variável do espaço-tempo de McVittie. São apresentados alguns espaço-tempos resultantes de limites da solução de McVittie generalizada. Se discutem as definições padrão de buraco negro e horizonte de eventos assim como as dificuldades de aplicá-las em situações dinâmicas, outras definições para horizontes são exploradas. É usado o conceito de horizonte aparente para localizar buracos negros e horizontes cosmológicos. Soluções para a busca dos horizontes aparentes são encontradas nas geometrias de Schwarzschild-de Sitter, McVittie e McVittie generalizado.
Black hole-like spacetimes in a cosmological background are studied within the Einsteins general relativity theory framework, in particular a mass varying generalization of the McVitties spacetime. We exhibit some of the resulting spacetimes as limit cases of the generalized McVittie solution. We discuss the standard definition of black hole and event horizon, and we address the difficulties in aplying it in dynamical situations, another definitions for horizons are explored. The apparent horizon concept is used to locate black holes and cosmological horizons. Solutions for apparent horizons in Schwarzschild-de Sitter, McVittie, and generalized McVittie geometries are shown.

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LIMA, NETO Luiz Cordeiro de. "Buracos negros carregados". Universidade Federal de Campina Grande, 2013. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2018.

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Streszczenie:

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-18T18:35:27Z No. of bitstreams: 1 LUIZ CORDEIRO DE LIMA NETO – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2013.pdf: 963611 bytes, checksum: 83952da12a3c82dcd16e85616b111271 (MD5)
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Capes
Este trabalho apresenta elementos complementares da formação no nível de mestrado em Física. Discutimos, principalmente, aspectos de Relatividade Geral e Teoria Quân- tica de Campos. Deforma detalhada, explanamos a obtenção das soluções de Reissner- Nordström para as equações de Einstein que mostram a dependência dos buracos negros carregados da sua massa e da sua carga. Analisamos, também, os casos onde a massa difere numericamente da carga conhecidos como casos não-extremos, e os casos onde estas grandezas são equivalentes conhecidos como extremos. Discutimos, também, as leis da mecânica dos buracos negros e a inevitável comparação com as leis usuais da Termodinâmica e, conforme foi demonstrado por Hawking, que essas semelhanças são um fenômeno físico explicado pela a mecânica quântica. Ao rever estes estudos, Unruh percebeu que um observador acelerado em um espaço plano mede radiação térmica. Os estudos apresentados nesta dissertação constituem o embasamento necessário para o trabalho em inúmeras áreas de desenvolvimento da Física na atualidade, visto que os buracos negros carregados (em dimensões extras) possuem uma ligação com a teoria das cordas, uma das teorias mais promissoras para a construção da teoria quântica da gravitação.
This work presents complementary elements of training at the master’s degree level in Physics. We discussed, mainly, aspects of General Relativity and Quantum Field Theory. In details we expounded the obtaining of Reissner-Nordström’s solutions for Einstein’s equations that show the dependence of charged black holes on their massand charge. We also the cases in which the mass differs numerically from charge, known as non- extreme cases, and cases where the sequantities are equivalent, known as extreme. We also discuss the laws of mechanics of black holes and thein evitable comparison with the usual law softhermo dynamics and still, as demonstrated by Hawking, that the se similarities are physical phenomena explained by Quantum Mechanics. By reviewing thes estudies, Unruh realized that an accelerated observerina flat space me asures thermal radiation. The studies presented in this dissertation formed the necessary principles for research in several are as of development of physics now a days, where as the charged black holes (in extradimensions) are connected with the String Theory, one of the most promising theories for construction of the Quantum Theory of Gravitation.

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RODRIGUES, M. E. "Buracos Negros Fantasmas". Universidade Federal do Espírito Santo, 2010. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7397.

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Streszczenie:

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:59:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4563_.pdf: 817069 bytes, checksum: bdd7578091dff57b0144f052b69279ad (MD5) Previous issue date: 2010-04-23
Obtemos a solução geral da teoria Einstein-(anti)Maxwell-(anti)Dilaton (EMD) para uma métrica estática e esfericamente simétrica. Nos casos fantasmas (anti), obtemos novas soluções com horizonte não degenerado e fazemos a análise da estrutura causal das mesmas. As estruturas causais de algumas soluções são exóticas, a ponto de algumas delas não poderem ser descritas em diagramas de Penrose bidimensionais usuais. Obtemos também, utilizando o método do modelo Sigma, novas soluções estacionárias, com simetria axial, da teoria Einstein-anti-Maxwell-Dilaton (E ¯M D), e da teoria Einstein-anti-Maxwell-Dilaton-Àxion (E ¯M DA). Analisamos as estruturas causais dessas novas soluções.

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Dadam, Fábio. "Oscilações de buracos negros". [s.n.], 2005. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/307163.

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Orientador: Alberto Vazquez Saa
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Computação Cientifica
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Resumo: Oscilações de buracos negros adquiriram importância nos últimos anos devido a possibilidade de se comprovar a existência de tais corpos celestes por meio da detecção da radiação gravitacional emitida por eles. Nesse trabalho, o estudo da propagação de ondas de diferentes tipos incidentes em um buraco negro é apresentado sob o ponto de vista matematico. Inicialmente, são usados elementos de Geometria Diferencial a fim de se estabelecer a estrutura matemática da gravitação e, a partir de um conjunto de hipóteses, determinase uma família de soluções das Equações de Einstein que caracteriza os buracos negros (Schwarzschild, Reissner-Nordstrom, Kerr e Kerr-Newman). As Equações de Teukolsky, que governam as perturbações de buracos negros, são obtidas com a ajuda do formalismo de Newman-Penrose e transformadas em uma equação de onda unidimensional. Obedecendo a condições de fronteira especificas, soluções dessa equação para frequências complexas são então determinadas a partir de diferentes métodos semi-analiticos
Abstract: In the past few years, black hole oscillations became a very interesting research area mainly due to the possibility of proving the existence of such celestial bodies through the gravitational radiation emitted by them. In this work, the study of the propagation of different kinds of incident waves on a black hole is presented under the mathematical point of view. Initially, elements of differential geometry are used to establish the mathematical structure of gravitation and, under certain hypotheses, a family of solutions to the Einstein equations is obtained, describing the black holes (Schwarzschild, Reissner-Nordstr¨om, Kerr and Kerr-Newman). Teukolsky equations, which govern the black hole perturbations, are obtained with the aid of Newman-Penrose formalism and transformed to a one-dimensional wave equation. According to certain boundary conditions, solutions of this equation for complex frequencies are determined from different semi-analytic methods
Mestrado
Geometria
Mestre em Matemática

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Giugno, Davi. "Buracos negros e termodinâmica". Universidade de São Paulo, 2001. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-01092006-230554/.

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Streszczenie:

A finalidade deste trabalho é estabelecer as conexões entre física de buracos negros e termodinâmica, atentando para eventuais semelhanças e diferenças entre ramos aparentemente bem diversos da física moderna. Tais conexões foram inicialmente buscadas e estabelecidas na década de 1970, graças ao trabalho de S. Hawking e Jacob D. Bekenstein, entre outros, e sucessivamente aprofundadas nos anos subseqüentes, notadamente na última década. O mérito maior do primeiro foi estabelecer a emissão de radiação com espectro térmico por buracos negros em geral, mesmo aqueles desprovidos de rotação e carga (buracos negros de Schwarzschild). O segundo encarregou-se de correlacionar leis termodinâmicas clássicas com processos envolvendo buracos negros. Neste trabalho, procuramos inicialmente estudar os buracos negros de Schwarzschild e Kerr-Newman no tocante às suas propriedades gerais, bem como o problema do movimento de partículas nos espaços-tempos em questão, para discutir-se brevemente o problema de extração de energia de buracos negros, como apontado por Penrose e outros. Estabelecidas as propriedades gerais, pode-se enfim derivar a Termodinâmica destes buracos, correlacionando-se entropia e área, e obter expressões para a temperatura de corpo negro dos mesmos - em perfeita consonância com a derivação de Hawking, não abordada aqui, feita através da Teoria Quântica de Campos. Com a temperatura, pode-se estudar as capacidades térmicas, reveladores de propriedades típicas de buracos negros não compartilhadas por sistemas clássicos. A reboque destas, entra a discussão sobre a estabilidade termodinâmica de buracos negros em ensembles canônicos e microcanônicos, através do método das séries lineares, de Poincaré, fechando o presente trabalho. Assim, os capítulos 1 e 2 tratam das soluções de Schwarzschild e Kerr-Newman, respectivamente, abordando-lhes as propriedades gerais e o problema do movimento de partículas, materiais ou não, nessas geometrias. O capítulo 3 estabelece as pontes entre Termodinâmica e buracos negros, sendo crucial para o restante do trabalho. No capítulo 4 estudamos temperaturas e capacidades térmicas de diversos buracos negros, e finalmente no capítulo 5 vem o problema da estabilidade termodinâmica dos buracos negros.
In the present work, we have established the connections between black-hole physics and thermodynamics, searching for similarities and differences between these two branches of physicxs, which might look quite far apart. Such links were first sought for and established during the 1970s, thanks to the pioneering work of S. Hawking and Jacob D. Bekenstein, among others, and continuously developed in the following years, notably in the last decade. Hawking's major achievement was the prediction, from arguments based on Quantum Field Theory, that black holes radiate with a thermal spectrum, even the uncharged and nonrotating ones (the Schwarzschild black holes). Bekenstein's biggest merit was to find the link between classical thermodynamical laws and processes involving black holes. In this work, we started with Schwarzschild and Kerr-Newman black holes, working out their general properties, as well as the problem of particle motion in such spacetimes, so that we could briefly discuss the issue of energy extraction from black holes, as established by Penrose and others. Once the general features of these black holes were known, it was possible to derive the black-hole thermodynamics, due to a simple relation between black-hole entropy and area. Expressions for the black-hole temperature were then easily obtained, in perfect agreement with Hawking's own derivation, not considered here. With temperatures at hand, heat capacities could be thoroughly examined, showing intrinsic properties of black holes, not shared by classical systems. The question of thermodynamic stability of black holes arose naturally from heat capacity analysis, and we have analysed black holes in both the microcanonical and canonical ensembles, in the light of Poincaré's linear series method, completing the current work. Chapters 1 and 2 deal with the Schwarzschild and Kerr-Newman solutions, respectively, deriving their general features and working out particle motion in these geometries. Chapter 3 establishes the links between black-hole physics and thermodynamics, being of crucial importance for the subsequent chapters. Chapter 4 provides an extensive study of black-hole temperatures and heat capacities, paving the way for the last chapter, Chapter 5, concerning to thermodynamic stability of black holes.

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Gausmann, Evelise [UNESP]. "Termodinâmica de buracos negros". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 1996. http://hdl.handle.net/11449/132598.

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Streszczenie:

Made available in DSpace on 2016-01-13T13:27:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1996. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-13T13:30:58Z : No. of bitstreams: 1 000027518.pdf: 1756218 bytes, checksum: f02688ec4744acb5994cc7352fef4e55 (MD5)

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Gausmann, Evelise. "Termodinâmica de buracos negros /". São Paulo : [s.n.], 1996. http://hdl.handle.net/11449/132598.

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Neves, Juliano César Silva. "Mundos Brana: Buracos negros e buracos de minhoca". Universidade de São Paulo, 2012. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10012013-235659/.

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Streszczenie:

Neste trabalho, construímos novas soluções com simetria esférica ou axial para as equações do campo gravitacional induzido num cenário brana do tipo Randall-Sundrum, onde uma 3-brana com constante cosmológica está imersa num espaço-tempo 5-dimensional conhecido como bulk. Para o caso esfericamente simétrico, com constante cosmológica negativa, obtivemos uma família de soluções numa brana assintoticamente anti-de Sitter, sendo que cada membro desta é diferenciado de outro por uma constante integração C, que fixada proveu-nos soluções de buracos negros ou buracos de minhocas. Com a mesma simetria, geometrias que descrevem buracos de minhoca foram encontradas numa brana assintoticamente de Sitter. Para o caso axialmente simétrico, métricas assintoticamente anti-de Sitter e de Sitter foram construídas no contexto citado. Propriedades óticas, como a rotação do vetor de polarização, foram estudadas, mostrando-nos algumas diferenças entre os mundos brana, tratados como uma teoria de gravitação modificada, e a relatividade geral.
In this work we have constructed new solutions, with axial or spherical symmetry, to the induced gravitational field equations within a Randall-Sundrum type brane world scenario, where a 3-brane with cosmological constant is embedded in a 5-dimensional space-time called bulk. For the spherical case with negative cosmological constant, we have found a family of solutions in an anti-de Sitter brane, where each member of the family is different from another when C is fixed. With a fixed C we have black holes or wormholes. In this same case, with spherical symmetry, we have obtained wormhole solutions in a de Sitter brane. In the same context, for the axially symmetric case, metrics asymptotically anti-de Sitter and de Sitter were built. Optics features, like rotation of polarization vector, have been studied. These features showed some differences between brane worlds, a theory of modified gravity, and the General Relativity.

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Reis, João Lucas Miqueleto. "Buracos negros, entropia e emaranhamento". reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2017.

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Streszczenie:

Orientador: Prof. Dr. André Gustavo Scagliusi Landulfo
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017.
A descoberta do comportamento termodinâmico de buracos negros no contexto da teoria quântica de campos em espaços-tempos curvos deu origem a diversas questões, dentre elas onde estão e quais são os graus de liberdade associados a entropia dos mesmos. Nessa dissertação estudamos esse tópico propondo que, se não toda, alguma parte desta entropia é devida ao emaranhamento entre os graus de liberdade, internos e externos ao buraco, dos campos quânticos presentes no espaço-tempo.
The discovery of thermodynamic behavior of black holes in the context of quantum field theory in curved spacetimes has given rise to several issues, among them where and what are the degrees of freedom associated to their entropy. In this dissertation we study this topic proposing that, if not all, some of this entropy is due to the entanglement between degrees of freedom, internal and external to the hole, of quantum fields present in the spacetime.

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Cuello, Marlon Jose Polo. "Processos semi-clássicos em buracos negros e buracos de minhoca quase-extremos". Universidade de São Paulo, 2014. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-14012015-105456/.

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Streszczenie:

Nesta dissertação são explorados efeitos clássicos e semi-clássicos em espaços-tempos quase-extremos. Na classe de geometrias tratadas aqui, uma região estática entre dois horizontes é considerada, de forma que estes horizontes estão muito próximos e as suas gravidades superficiais são muito pequenas. Este limite quase-extremo surge em vários contextos de interesse, envolvendo buracos negros assintoticamente de Sitter, buracos de minhoca e buracos negros em universos com seção espacial compacta. No trabalho desenvolvido, buracos de minhoca ligando duas regiões com horizontes cosmológicos são estudados em detalhes. Uma vez caracterizada, algumas das propriedades clássicas destas estruturas e efeitos semi-clássicos são explorados. O tratamento quântico proposto leva naturalmente a uma caracterização termodinâmica associada aos horizontes atrapantes presentes na geometria. Consideramos especificamente propriedades térmicas associadas a um campo escalar nos espaços-tempos de interesse. Uma revisão do formalismo de Hayward é feito, com a sua adaptação para espaços-tempos importantes. Buracos de minhoca no regime quase-extremo são discutidos em detalhes.
In this dissertation, classical and semi-classical effects in quasi-extreme spacetimes are explored. In the class of geometries treated here, a static region between two horizons is considered, in such a way that these horizons are very close and their surface gravities are very small. This quasi-extreme limit appears in several contexts of interest, such as asymptotically de Sitter black holes, wormholes and black holes in universes with compact spatial section. In the developed work, wormholes connecting two regions bounded by cosmological horizons are studied in detail. Once some of the classical properties of these structures are characterized, semi-classical effects are explored. The proposed quantum treatment naturally leads to a thermodynamic characterization associated to the trapping horizons present in the geometry. We specifically consider thermal properties associated to a scalar field in the spacetimes of interest. A review of Hayward\'s formalism is presented, with a proper adaptation to important space-times. Wormholes in the near extreme regime are discussed in detail.

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Maurer, Manuela Gibim Rodrigues. "Acreção de matéria exôtica por buracos negros". [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/277257.

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Streszczenie:

Orientador: Alberto Vazquez Saa
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
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Resumo: Nos últimos anos, a interpretação do cenário cosmológico sofreu inúmeras modificações, devido às contribuições das pesquisas em SNe Ia e em núcleos galáticos. Estes estudos evidenciam a presença de componentes exóticos no universo, a matéria e energia escuras. Os modelos de quintessência descrevem esta energia escura como um campo escalar acoplado à gravidade, considerando todo o universo permeado por ele. Na vizinhança de um buraco negro, este campo deverá ser absorvido, modificando a sua distribuição de massa. Esta acreção de massa exótica vem sendo interligada ao caso de buracos negros primordiais, sugerindo um possível mecanismo para a formação de buracos negros supermassivos. Utilizando uma abordagem quasi-estacionária, consideramos a evolução da massa de um buraco negro de Schwarzschild na presença de um campo cosmológico escalar não minimamente acoplado. A equação da evolução da massa é resolvida analiticamente para um acoplamento genérico, revelando um comportamento qualitativamente diferente do caso de acoplamento mínimo. Em particular, para buraco negros com massas menores que um certo valor crítico, o acréscimo do campo escalar pode levar à diminuição da massa, mesmo se nenhuma energia de phantom for envolvida. A validade física da abordagem quasi-estacionária adotada e algumas implicações do nosso resultado para evolução dos buracos negros primordiais e astrofísicos são discutidas. Mais precisamente, nós discutimos que os dados observacionais de buracos negros poderiam ser usados para colocar restrições no conteúdo de energia não minimamente acoplado
Abstract: In the last years, the interpretation of the cosmological scenario suffered uncountable modifications because of contribution of research in SNe Ia and galactic core. These studies demonstrate the presence of exotics components in the universe, the dark matter and the dark energy. Quintessencial models describe this dark energy as a scalar field coupled to gravity, considering the entire universe permeated by it. In the vicinity of a black hole, this field should be absorbed, modifying its distributions of mass. This accretion of this exotic mass has been interconnected at the case of primordial black holes, suggesting a possible mechanism for the formation of supermassive black holes. By using a quasi-stationary approach, we consider the mass evolution of Schwarzschild black holes in the presence of a nonminimally coupled cosmological scalar field. The mass evolution equation is analytically solved for generic coupling, revealing a qualitatively distinct behavior from the minimal coupling case. In particular, for black hole masses smaller than a certain critical value, the accretion of the scalar field can lead to mass decreasing even if no phantom energy is involved. The physical validity of the adopted quasi-stationary approach and some implications of our result for the evolution of primordial and astrophysical black holes are discussed. More precisely, we argue that black hole observational data could be used to place constraints on the nonminimally coupled energy content of the universe
Doutorado
Física das Particulas Elementares e Campos
Doutora em Ciências

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Guariento, Daniel Carrasco. "Evolução de Buracos Negros Primordiais no Universo". Universidade de São Paulo, 2010. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-16092010-102755/.

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O objetivo principal deste trabalho é estudar a interação dos buracos negros primordiais com as principais espécies físicas exóticas de matéria e energia que foram teorizadas para explicar as observações cosmológicas da última década. A interação com diferentes formas de energia escura a partir de campos escalares, como a energia phantom, e modelos de quartessência, como o gás de Chaplygin, associada a modelos já existentes de interação com espécies físicas mais bem conhecidas, fornece resultados importantes e sugere comportamentos inesperados na trajetória dos buracos negros primordiais desde a sua formação até os dias de hoje. Nossa análise abrange os aspectos dinâmicos e termodinâmicos da acreção e evaporação de buracos negros, explorando os limites de validade da teoria e estudando o comportamento sob as condições extremas que resultam desses novos modelos de matéria e energia. Finalmente, o estudo prossegue na direção de um modelo de evolução a partir diretamente das equações de campo, em um espaço-tempo totalmente dinâmico em que buscamos paralelos com as descrições provenientes das hipóteses simplificadoras sobre que nos baseamos durante os estágios anteriores. Os resultados permitem fazermos uma descrição unificada da evolução dos buracos negros, em que as relações entre todas as componentes são transparentes e suas contribuições individuais são facilmente identificadas. Associando-os à descrição termodinâmica, é possível traçar um quadro completo e abrangente do problema, capaz de acomodar novos modelos e prover uma compreensão profunda da interação dos buracos negros com o meio cosmológico.
We study the interaction between primordial black holes and the exotic dark matter and dark energy components which have been modeled to explain cosmological observations within the last decade. The interaction with different forms of scalar field dark energy, such as phantom energy, and quartessence models as the Chaplygin gas, together with the well-known interaction with the ordinary forms of matter and energy, provides important results and suggests unexpected behaviors on primordial black holes since their formation until the present time. Our analysis encompasses dynamical and thermodynamical aspects of black hole accretion and evaporation exploring the theory validity ranges and studying its behavior under the extreme conditions which arise from these new dark fluid models. Finally, our study progresses towards an evolution model based solely on the field equations, within a fully dynamical space-time in which we seek parallel descriptions with previous models, which use simplifying hypotheses. Our results provide a unified description of black hole evolution, in which the role of all components and their relation to each other are clear and easily identifiable. Along with the thermodynamical description, it is possible to make a comprehensive picture of the problem, capable of accommodating new models and furnish a deep understanding of black hole interaction with the cosmological environment.

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Mendes, Carlos Molina. "Propagação de campos em buracos negros esféricos". Universidade de São Paulo, 2003. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-18072012-110448/.

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O estudo de perturbações em buracos negros tem sido um campo de pesquisa ativo nas últimas décadas, levando a importantes contribuições para o entendimento da física de corpos compactos em geral. Para o caso de geometrias esféricas assintoticamente planas quadridimensionais, existe um panorama muito bem delineadi para a dinâmica de diversos campos de interesse. A introdução de uma constante cosmológica nas equações de Eisntein muda o caráter assintótico das soluções tipo buraco negro e neste caso, muito menos é conhecido. No trabalho desenvolvido nesta tese abordamos alguns aspectos da propagação de campos em geometrias esféricas assintoticamente de Sitter e anti-de Sitter, considerando inclusive geometrias com dimensão maios que quatro. No regime quase extremo a dinâmica é mais simples. Neste caso, são obtidas expressões analíticas para os potenciais efetivos e para os modos quase-normais, caracterizando completamente a dinâmica. Em geral, entretando, somos forçados a recorrer a métodos semi-analíticos e numéricos. Empregamos estes métodos para uma análise ampla da forma de decaimento dos diversos campos. Nossos resultados esboçam um quadro geral bastante coeso em uma grande gama de situações.
The study of pertubations in Black holes hás been na active Field of research in the last decades, leading to a better understanding of the physics of compact objects in general. In the case of asymptotically flat spherical geometries with four dimensions, there is a schematic Picture regarding the dynamics of many fields of interest. The introduction of a cosmological Constant in the Einstein equations changes the asymptotic character of the Black hole solutions, and in this case much less is known. In the work developed in this thesis we treat some aspects of the fiels propagation in spherically symmetric geometries which are asymptotically de Sitter and anti-de Sitter, considering also geometries with dimension greater than four. In the near extreme regime the dynamics is simpler. In this case, we obtain analytic expressions to the effective potentials and to the quasinormal modes, completely characterizing the dynamics. In general we are forced to use semi-analytics and numerical methods.These methods are employed in na extensive analysis of the decay modes of the fields cosidered. Our results sketch a general Picture in a wide sample of situations.

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Espinoza, Marco Antonio Cuyubamba. "Perturbações de buracos negros em análogo acústico". reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2014.

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Silva, Carlos Alex Souza da. "EspaÃos fuzzy e aspectos quÃnticos dos buracos negros". Universidade Federal do CearÃ, 2011. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=7147.

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FundaÃÃo de Amparo Ã Pesquisa do Estado do CearÃ
CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
Propomos um modelo baseado na mudanÃa de topologia de uma variedade quÃntica no sentido de justificar a origem da termodinÃmica dos buracos negros. Alguns pontos importantes sÃo discutidos, por exemplo, o porquÃ de os buracos negros obedecerem a uma segunda lei generalizada da termodinÃmica. Para isso, nÃs estudamos as regras de seleÃÃo que governam as transiÃÃes de Ãrea de um buraco negro durante o seu processo de evaporaÃÃo, sendo estas governadas pelo processo de mudanÃa de topologia. Obtemos um espectro discreto para a Ãrea do horizonte de eventos, o qual se torna cada vez mais espaÃado Ã medida que o buraco negro aproxima da escala de Planck. O paradoxo da perda de informaÃÃo por buracos negros Ã, tambÃm, discutido.
A model based on the topology change of a quantum manifold is used to explain the origin of the black hole thermodynamics. Some important issues are addressed, for example, why black holes obey a generalized second law of thermodynamics. The method we use to do this is to analyze the selection rules for black hole area transitions in the evaporation process driven by topology change. A discrete spectrum, which becomes increasingly spaced as the black hole approaches the Planck scale, is obtained for the black hole area. The black hole information loss paradox is also addressed.

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Neves, Juliano César Silva. "Buracos negros em universos brana com constante cosmológica". Universidade de São Paulo, 2008. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-25112008-114932/.

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Streszczenie:

Obtivemos famílias de soluções estáticas e esfericamente simétricas para buracos negros numa brana com vácuo, constante cosmológica não nula e imersa num bulk 5-dimensional assintoticamente anti-de Sitter. Para o caso das geometrias assintoticamente de Sitter, o único membro da família obtida foi a geometria Schwarzschild-de Sitter extrema. Para o caso de geometrias assintoticamente anti-de Sitter, obtivemos toda uma família de soluções, onde cada elemento desta família é determinado por uma constante C. Estudamos o comportamento destas soluções próximo e longe do horizonte de eventos. A seguir, analisamos a evolução de um campo escalar não massivo no exterior dos buracos negros obtidos. Verificamos analiticamente e numericamente o comportamento do potencial efetivo em função da coordenada tartaruga próximo ao horizonte de eventos. Para qualquer geometria ou solução desta família observamos que o campo escalar não massivo decai com o tempo, e o tipo de decaimento depende do valor da constante C. Assim, toda a família de soluções obtida mostrou-se estável.
We found classes of static and spherically symmetric black hole solutions on the brane for a vacuum configuration, non-null cosmological constant, embedded into a 5-dimensional asymptotically anti-de Sitter bulk. In the asymptotically de Sitter case, the only solution obtained was the extreme Schwarzschild-de Sitter geometry. In the asymptotically anti-de Sitter case, a class of solutions was obtained where a particular geometry is fixed by a constant, C. We studied the behaviour of these solutions near and far from the horizon. Next, we studied the time evolution of a scalar field outside the black hole. For the effective potential as function of tortoise coordinate, the analytical results near the horizon agree with numerical calculations. The scalar field decays with time and the particular form of decay depends of the value for C. Thus, all solutions in the obtained class are stable.

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Costa, Marco Maciel Dias e. "Buracos negros com nuvem de cordas e quintessência". Universidade Federal da Paraíba, 2017. http://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/handle/tede/9827.

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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
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Nemmen, Rodrigo S. "Acreção a buracos negros supermassivos no universo presente". reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2009. http://hdl.handle.net/10183/16325.

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Há evidências contundentes de que u ma parcela significativa das galáxias no universo presente hospedam buracos negros supermassivos que acretam gás a baixas taxas. Tal acreção origina os núcleos ativos de baixa luminosidade (LLAGNs), que constituem a população dominante de AGNs nas galáxias próximas. O objetivo deste trabalho é elucidar a natureza da fonte central dos LLAGNs, comparando diversos vínculos observacionais com as previsões de modelos para o processo de acreção. Para este fim, adotamos o modelo de escoamento acretivo favorecido para buracos negros "subalimentados", o ADAF (advectiondominated accretion fiow), que possui baixa eficiência radiativa ao contrário do disco de acreção fino que ocorre nos quasares distantes. Analisamos dois modelos físicos para a produção dos jatos nos ADAFs, nos quais a potência dos jatos depende do spin do buraco negro - o modelo de Blandford-Znajek e o modelo híbrido proposto por Meier - incorporando efeitos de relatividade geral. A nossa análise indica que a potência do jato é uma fração significativa da energia de repouso associada à massa acretada, quando o spin do buraço negro é alto. Aplicamos tais modelos a galáxias elípticas gigantes que hospedam LLAGNs e obtemos que os modelos explicam a natureza da correlação observada entre a taxa de acreção de Bondi e a potência do jato. Nossos resultados indicam que os buracos negros centrais nas galáxias elípticas próximas devem estar rotando rapidamente (a/M > 0.9). Nós modelamos as distribuições espectrais de energia (SEDs) de um conjunto de 17 LINERs (low ionization emission-line region). A partir da nossa modelagem, concluímos que a natureza das fontes centrais dos LINERs pode ser interpretada com sucesso no contexto do modelo ADAF, com a contribuição da emissão de um jato relativístico. Nossos resultados indicam que os LLAGNs produzem jatos intensos, nos quais. a potência cinética é maior que a luminosidade bolométrica. O seguinte cenário físico é favorecido para a origem da emissão nuclear dos LINERs. A emissão rádio (λ>1 mm) origina-se da radiação síncrotron do jato; no intervalo 1 mm - 100 µm, a emissão é dominada pela radiação síncrotron do ADAF; no intervalo 10µm - 1 µm,a radiação provém da emissão térmica do disco fino truncado. Dada a incerteza atual no conhecimento sobre a física dos plasmas nos ADAFs e jatos, diferentes cenários físicos são possíveis para explicar a origem da emissão raios X em LLAGNs: o ADAF, o jato ou uma combinação de ambos. Apresentamos também uma nova implementação do feedback devido aos jatos dos AGNs em simulações da formação de galáxias. Consideramos dois regimes de acreção dependendo da taxa de acreção: disco fino padrão e ADAF; apenas os ADAFs são responsáveis pela produção de jatos intensos. A nossa metodologia para o feedback foi implementada para simular a coevolução entre o buraco negro central e a sua galáxia hospedeira. Obtemos que para z > 1 o AGN é relativamente brilhante (acreção via disco fino) em relação à galáxia e produz jatos fracos. Para z < 1, a falta de gás para alimentar o buraco negro central faz com que o AGN torne-se praticamente "invisível" (acreção via ADAF) e a galáxia torna-se urna galáxia disco hospedando um LLAGN. Neste estágio, a produção de jatos intensos suprime parte da formação estelar na galáxia e regula a acreção de gás ao centro, criando ciclos de atividade do buraco negro central, onde há períodos em que a galáxia é inativa como a Via Láctea. As propriedades da galáxia simulada e da sua atividade nuclear estão em amplo acordo com as propriedades inferidas de observações.
There is compellíng evidence that a significant fraction of the present-day galaxies host supermassive black holes, which are accretíng gas at low rates. The accretion onto these black holes originates the low-Iuminosity active galactic nudei (LLAGNs), which constitute the dominant population of AGNs in nearby galaxies. Our goal in this thesis is to explain the nature of the central engines of LLAGNs, by comparing models for the black hole accretion with different observations. To trus end, we adopt the accretion model favored for "underfed" black holes, the advection-dominated accretion flow (ADAF), which has a low radiative efficíency unlike the standard thin accretion disks that explain distant quasars. We investigate two physical models for the jet production from ADAFs, in which the jet power is a function of the black hole spin - the dassical Blandford-Znajek model and a hybrid model developed by Meier - accoímting for relativistic effects. Our analysis indicates that when the black hole spin is high, the jet power is a significant fraction of the energy associated with the rest mass of material accreting onto the black hole. We apply these models to giant ellíptical galaxies hosting LLAGNs, and obtain that the models can explain the observed correlation between the Bondi accretion rates and the jet powers. Our results indicate that the central black holes in ellíptical galaxies are rapidly spinning (a/M > 0.9). We model the spectral energy distributions (SEDs) of a sample of 17 LINERs (low ionization emission-line regions). Our modeling shows that the observed SEDs are explained by ADAFs assocíated with relativistic jets, and that LLAGNs produce powerful jets for which the kinetic power exceeds the bolometric luminosity. The following physical scenario is favored to explain the nature of the nuclear emission of LINERs. The radio emission (λ>1 mm) is originated in the jet synchrotron radiation; in the wavelenght range 1 mm - 100 µm,the emission is dominated by the ADAF synchrotron radiation; over the range 10 µm- 1 µm,the main source of light is the thermal emission of the truncated thin disk. Given the uncertainties currently affecting our knowledge of the plasma physics of ADAFs and jets, different scenarios are possible to explain the origin of X-rays in LLAGNs: the ADAF, the jet or a combination of both. Finally, we present a new implementation of feedback due to black holes in simulations of galaxy formation. The novelty of our approach is that v/e consider two distinct accretion modes depending on the black hole accretion rate: thin accretion disks and ADAFs, the latter mode being able to produce powerful jets, which are a source of feedback. This prescription for the AGN feedback was incorporated in a cosmological simulation to investigate the interplay between galaxies and their central black holes during the formation of a disc galaxy. We find that for z > 1 the AGN is relatively bright (thin disk regime) compared to the galaxy and produces weak jets. For z < 1 the accretion rate onto the central black hole drops, the AGN is almost invisible (ADAF regime) and the galaxy becomes a disc galaxy hosting a LLAGN. At this point, the AGN feedback becomes efficient and suppresses star forination, regulating the mass accretion onto the black hole. As a result, the LLAGN has an "on-off" cycle of activity, in which the "off" phase corresponds to an inactive galaxy as our Milky Way. Several properties of the simulated galaxy and its nuclear activity are in broad agreement with observations.

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Silva, Carlos Alex Souza da. "Espaços Fuzzy e aspectos quânticos dos buracos negros". reponame:Repositório Institucional da UFC, 2011. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/12375.

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SILVA, Carlos Alex Souza da. Espaços Fuzzy e aspectos quânticos dos buracos negros. 2011. 90 f. Tese (Doutorado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
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A model based on the topology change of a quantum manifold is used to explain the origin of the black hole thermodynamics. Some important issues are addressed, for example, why black holes obey a generalized second law of thermodynamics. The method we use to do this is to analyze the selection rules for black hole area transitions in the evaporation process driven by topology change. A discrete spectrum, which becomes increasingly spaced as the black hole approaches the Planck scale, is obtained for the black hole area. The black hole information loss paradox is also addressed.
Propomos um modelo baseado na mudança de topologia de uma variedade quântica no sentido de justificar a origem da termodinâmica dos buracos negros. Alguns pontos importantes são discutidos, por exemplo, o porquê de os buracos negros obedecerem a uma segunda lei generalizada da termodinâmica. Para isso, nós estudamos as regras de seleção que governam as transições de área de um buraco negro durante o seu processo de evaporação, sendo estas governadas pelo processo de mudança de topologia. Obtemos um espectro discreto para a área do horizonte de eventos, o qual se torna cada vez mais espaçado à medida que o buraco negro aproxima da escala de Planck. O paradoxo da perda de informação por buracos negros é, também, discutido.

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Morgan, Jaqueline. "Perturbações e modos quasenormais de buracos negros AdS". reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2011.

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Bernardi, Igor Allain. "Buracos negros nas métricas de Casadio-Fabbri-Mazzacurati". reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2014.

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OLIVEIRA, Ednilton Santos de. "Seção de choque de absorção de buracos negros de Schwarzschild e de buracos acústicos canônicos". Universidade Federal do Pará, 2008. http://www.repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/1814.

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CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico
UFPA - Universidade Federal do Pará
In this dissertation we compute the absorption cross section of Schwarzschild black holes for the massless scalar and electromagnetic fields. We also compute the absorption cross section of canonical acoustic holes for sound waves. We use a numerical method to obtain the results in arbitrary frequencies. We also obtain analytic expressions for the low- and high-frequency absorption cross sections. The numerical results are in excellent agreement with the low- and high-frequency absorption cross section values obtained analytically. In the zero-frequency limit the absorption cross section tends to the event horizon area value for both the massless scalar field in Schwarzschild spacetime and the canonical acoustic hole cases. However, as the frequency increases, these two results become very different. This shows that, although the spacetime geometry does not influence the absorption cross section in the zero-frequency limit, it is important for arbitrary frequencies. We also see that massless scalar and electromagnetic absorption cross section values for the Schwarzschild black hole coincide for high enough frequencies and angular momenta. The spin of the scattered particle, in this case, although being very important for low frequencies, becomes less relevant to the absorption cross section value as the frequency and the angular momentum of the incident particle increase.
Na presente dissertação calculou-se a seção de choque de absorção de buracos negros de Schwarzschild para os campos escalar não massivo e eletromagnético. Também calculamos a seção de choque de absorção de buracos acústicos canônicos. Utilizamos um método numérico para obter os resultados em freqüências arbitrárias. Obtemos também expressões analíticas para as seções de choque de absorção nos limites de baixas e altas freqüências. Os resultados numéricos estão em excelente concordância com os valores das seções de choque de absorção em baixas e altas freqüências obtidos analiticamente. No limite em que a freqüência tende a zero, a seção de choque de absorção tende ao valor da área do horizonte de eventos tanto para o caso do campo escalar não massivo em Schwarzschild quanto para o buraco acústico canônico. Entretanto, a medida que a freqüência aumenta, estes resultados se tornam bastante distintos. Isto mostra que, apesar de a forma do espaço-tempo não exercer influência sobre a seção de choque escalar no limite em que a freqüência tende a zero, ela é determinante fora desse limite. Observamos também que os valores das seções de choque de absorção escalar e eletromagnética em Schwarzschild coincidem para freqüências e momentos angulares suficientemente grandes. O spin da partícula espalhada, neste caso, apesar de ter grande influência a baixas energias, é menos importante para o valor da seção de choque de absorção quanto maiores forem a freqüência e o momento angular da onda incidente.

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Silveira, Francisco Eugênio Mendonça da [UNESP]. "Modelos reduzidos de buracos-negros em 1+1-dimensões". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 1997. http://hdl.handle.net/11449/132855.

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Silveira, Francisco Eugênio Mendonça da. "Modelos reduzidos de buracos-negros em 1+1-dimensões /". São Paulo : [s.n.], 1997. http://hdl.handle.net/11449/132855.

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Santarelli, Raphael 1984. "Testando a conjectura da censura cósmica em buracos negros". [s.n.], 2012. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/277202.

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Orientadores: Alberto Vazquez Saa, Amir Ordacgi Caldeira
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin
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Resumo: O objetivo deste trabalho é testar a validade da Conjectura Fraca da Censura Cósmica em espaços-tempo com buracos negros. Essa conjectura foi proposta por Roger Penrose em 1969, e diz que singularidades resultantes de colapso gravitacional de matéria fisicamente razoável estão sempre envolvidas por um horizonte de eventos, ou seja, escondidas de um observador externo. Apesar de muitas evidências a favor dessa conjectura, ela nunca foi provada. Nossa meta é analisar se essa conjectura pode ser violada classicamente sob especificas circunstâncias. Começaremos com uma introdução ao assunto, apresentando os conceitos que nos serão úteis ao longo de nosso trabalho. Depois investigaremos os trabalhos anteriores na área, que visaram destruir o horizonte de eventos de um buraco negro, criando assim uma singularidade nua (visível), e consequentemente violando a conjectura. Por fim, apresentaremos nossos resultados, que podem ser divididos em duas partes: (i) generalização dos casos clássicos obtidos anteriormente, e demonstração, sob dadas condições, da violação da conjectura para um buraco negro de Kerr-Newman e (ii) análise da validade da conjectura para um buraco negro com cinco dimensões em um espaço-tempo assintoticamente AdS, dando assim uma contribuição para a correspondência AdS/CFT
Abstract: The aim of this work is to test the Weak Cosmic Censorship Conjecture in black holes. This conjecture was proposed by Roger Penrose in 1969, and it states that singularities arising from the gravitational collapse of physically reasonable matter are always involved by an event horizon, i.e., they are hidden from an external observer. Despite so much evidence in favor of this conjecture, it has never been proven. Our aim is to analyze if this conjecture can be violated classically under specific circumstances. We will start with an introduction to the subject, presenting the concepts that will be useful throughout the work. After that, we will investigate the previous studies in the field that tried to destroy the event horizon of a black hole, creating a naked (visible) singularity, and hence violating the conjecture. Lastly, we will present our results, which may be divided in two parts: (i) generalization of the classic cases previously obtained, and demonstration, under specific conditions, of the violation of the conjecture in a spacetime with a Kerr-Newman black hole and (ii) study of the validity of this conjecture with a five-dimensional rotating black hole in a asymptotically AdS spacetime, making a contribution to the AdS/CFT correspondence
Doutorado
Física
Doutor em Ciências

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Gabrielli, Joyce Maria Worschech. ""Formação do enfermeiro: buracos negros e pontos de luz"". Universidade de São Paulo, 2004. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/22/22132/tde-27102004-094004/.

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O presente estudo constituiu-se em uma pesquisa quantitativa, não experimental, do tipo survey, de natureza descritiva. Teve como objetivos analisar a avaliação que enfermeiros e enfermeiros chefes fazem em relação à formação conferida pelo curso de graduação em enfermagem, bem como identificar, segundo esses mesmos enfermeiros, os pontos fortes pontos de luz - e os pontos fracos buracos negros - dessa formação. Foram sujeitos deste estudo, 53 enfermeiros, atuantes profissionalmente em Instituições de Saúde de um município do interior paulista, que concluíram o curso de graduação em enfermagem nos anos de 2000, 2001, 2002 e 2003, e 31 enfermeiros, seus respectivos chefes. Para a coleta de dados construímos um instrumento, utilizando a escala analógica visual, contendo a descrição de 45 (quarenta e cinco) competências inerentes à atuação profissional do enfermeiro e uma questão sobre o estímulo fornecido, durante o curso de graduação, para a participação em entidades de classe. Após a validação (aparente e de conteúdo) do instrumento de coleta de dados e aprovação do projeto de pesquisa pelo Comitê de Ética, demos inicio ao presente estudo. A análise dos resultados foi feita utilizando-se o Programa SPSS (Statistical Package for Social Science), versão 11.5. De acordo com os resultados, o presente estudo nos possibilitou concluir que: o preparo conferido pela graduação ao enfermeiro para organizar e dirigir serviços de enfermagem e/ou de saúde, em especial, foi considerado pouco adequado pelos dois grupos estudados; para os enfermeiros chefes, o preparo para a liderança da equipe de enfermagem é inadequado, o que contradiz a percepção dos enfermeiros; o preparo para a pesquisa que tenha impacto e possa intervir na prática profissional do enfermeiro foi considerado pouco adequado pelos dois grupos; quanto às competências educativas, também foram consideradas pelos dois grupos, como pouco adequadas; em especial, para a questão de programas de capacitação, recrutamento e seleção de pessoal, o preparo foi praticamente considerado como inadequado; para todas as competências, de todas as 31 categorias utilizadas nesse estudo, os enfermeiros avaliam-se melhor preparados pela graduação do que avaliam os enfermeiros chefes; tanto para o grupo de enfermeiros chefes, como para o grupo de enfermeiros, os pontos altos pontos de luz - da graduação se referem, principalmente, às competências assistenciais; sob a avaliação dos dois grupos - enfermeiros e enfermeiros chefes - os pontos fracos buracos negros - se referem, majoritariamente, às competências políticas; o processo formativo ainda nos parece desvinculado da prática profissional, levando a um descompasso entre o que se aprende e o que se vivencia; o discurso de formarmos um profissional crítico, reflexivo, capaz de atuar e promover mudanças na realidade que os rodeia, continua apenas na retórica; as várias reformas curriculares dos cursos de enfermagem têm levado apenas a alterações de aspectos pontuais; a utilização da pesquisa como norte da formação do enfermeiro, ainda está muito distante; a graduação deixa a desejar também quanto ao preparo do enfermeiro para desempenhar a função de ensinar/educar.
The present work was made up of a quantitative, non experimental, survey type study of a descriptive nature. Its aims were to analyse what the nurses and their nursing chiefs do in relation to the preparation given by the graduate courses of nursing, as well as identify, according to these same nurses, the strong points or points of light- and the weak points or black holes in this training. The study subjects were 53 nurses, professionally active in health institutions in a municipality in the interior of São Paulo State, that concluded their graduate nurses training in the years of 2000,2001,2002 and 2003, and 31 nurses who were their respective nurse managers. For data collection an instrument composed of the visual analogue scales containing 45 questions was used containing 45 inherent competencies to the professional activities of the nurse and a question about the stimulus given during the graduate course for participation in professionally linked entities, After the validation (appearance and content) of the data collecting instrument and the approval of the project by the ethics committee the present study began. For analysis of the results the SPSS (Statistical Package for Social Science) programme was used. According to the results, this study allowed us to conclude that: the preparation given to the nurses for organizing and managing nursing and/or health services by their graduate courses was considered somewhat inadequate by both the groups studied; for the head nurses the preparation for team leadership is inadequate, which contradicts the nurses perception; the preparation for research that would have an impact on and would alter professional practice was considered slightly inadequate by both groups; as far as educative competency is concerned, both groups indicated this to be a little inadequate also; in relation to the question of qualification programmes, selection and recruitment of personnel, the preparation was practically considered to be inadequate; for all competencies in all of the categories used in this study the nurses assessed themselves as better prepared by the 34 graduate course than did their counterparts, the head nurses; both the head nurses and the nurses indicated the high points - points of light in the graduate course refer principally to assistance competency; both groups also agreed that the weak points black holes refer, in the majority, to political competence; the formative process to us, still seems to be separated from professional practice, leading to a huge difference between what you learn and what you experience; the discourse about training the critical, reflexive professional, capable of performing and promoting changes in reality what surrounds us, continues to be only rhetoric; the various curricular improvements of nurses' undergraduate courses has taken into account only the immediate aspects; the use of research as a guide to the training of nurses is still very distant; the graduate studies leave a lot to be desired as far as the preparation for the carrying out of teaching and educational functions.

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Cordeiro, Douglas Farias. "Simulação Gráfica de Buracos Negros utilizando Sistemas de Partículas". Universidade Federal de Uberlândia, 2009. https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/12482.

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The application of Computer Graphics tools in the nature phenomena simulation have been presenting a series of proposals since its creation. Over the years this task has gained a characteristic trait that makes it closer to the reality, both visually as by the abstraction strategies used. However, the specific application of this Computer Science area for the astrophysical phenomena simulation remains as something restricted explored, although the Computer Graphics is considered as an important tool to aid the synthesis of satellite images and the film industry. Accordingly, this graphical simulation area remains open in several ways, showing a need for development of simulation models for the phenomena described by Astrophysics. This dissertation presents a graphical simulation model of Black Holes, that is one of the most mysterious phenomena known by man, through the use of Particle Systems representation techniques and the approximation method Smoothed Particle Hydrodynamics, making possible this phenomenon observation and its application in the animations design.
A aplicação da Computação Gráfica na simulação de fenômenos da natureza tem apresentado, desde sua criação, uma série de propostas, que ao longo dos anos vem ganhando um caráter que as aproxima mais da realidade, tanto visualmente quanto através das estratégias de abstração utilizadas. Entretanto, a aplicação específica desta área da Ciência da Computação para a simulação de fenômenos astrofísicos fisicamente baseados ainda permanece como algo restritamente explorado, embora a Computação Gráfica seja considerada como uma importante ferramenta de auxílio a síntese de imagens obtidas via satélite e na industria cinematográfica. Neste sentido, esta área de simulação gráfica permanece em aberto sob diversos aspectos, denotando uma necessidade de concepção de modelos de simulação para os fenômenos descritos pela Astrofísica. Nesta dissertação será apresentado um modelo de simulação gráfica de Buracos Negros, um dos fenômenos mais misteriosos conhecidos pelo homem, através da utilização da técnica de representação Sistemas de Partículas e do método de aproximação Smoothed Particle Hydrodynamics, tornando possível a observação deste fenômeno e sua aplicação na concepção de animações.
Mestre em Ciência da Computação

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Dominguez, Angel David Masa. "Buracos negros regulares e outros objetos compactos eletricamente carregados". reponame:Repositório Institucional da UFABC, 2017.

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Orientador: Prof. Dr. Vilson Tonin Zanchin
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Física, 2017.
No presente trabalho estudam-se buracos negros regulares e outros objetos compactos eletricamente carregados no contexto das teorias de Einstein-Maxwell. O objetivo principal do trabalho é a construção de soluções de buracos negros regulares e o estudo da estabilidade de cada solução. Com tal propósito, primeiro revisamos alguns conceitos fundamentais da Relatividade Geral e apresentamos as equações principais a serem usadas. Em particular, escrevemos explicitamente as equações de campo de Einstein para o caso de um uido anisotrópico eletricamente carregado, cuja distribuição de matéria-energia tem simetria esférica e uma equação de estado do tipo de Sitter, onde a pressão radial é igual ao negativo da densidade de energia. Em seguida, a equação de campo de Einstein é usada para busca de duas soluções, uma solução interior para a região com matéria, a qual não apresente singularidade, e outra solução exterior para a região fora da matéria que corresponde à métrica de Reissner-Nordström. Para construir uma solução à equação de campo de Einstein que seja válida em todos os pontos do espaço, aplicamos o formalismo de junção de Darmois-Israel com uma thin shell tipo-tempo. Supõe-se que a thin shell pode ter massa (densidade de energia) e pressão, na forma de um uido perfeito que obedece uma equação de estado barotrópica P = !. Uma equação de movimento para a shell é derivada das condições de junção. Encontram-se soluções estacionárias de buracos negros regulares e outros objetos compactos eletricamente carregados para escolhas especicas do parâmetro !, e encontram-se as regiões de estabilidade da solução para os casos em que a massa própria da shell é não negativa.
In the present work we study black holes and other electrically charged compact objects in the context of the Einstein-Maxwell theory. The main objective is the construction of solutions of black holes and the study of their stability. With this purpose, we rst reviewed some fundamental concepts of General Relativity introducing the main equations to be used. In particular, we write explicitly the Einstein's eld equations for the case of an electrically charged anisotropic uid, which presents spherical symmetry and a de Sitter type equation of state, where the radial pressure is equal to the negative of energy density. Then, the Einstein eld equation is used to search for two solutions, an interior solution for the region with matter, which presents no singularity, and an external solution for the region outside the matter, that corresponds to the Reissner-Nordström metric. To construct a complete solution we apply the Darmois-Israel junction conditions with a timelike thin shell at the matching surface. It is assumed that the thin shell may have mass (energy density) and pressure, in the form of a perfect uid obeying the barotropic equation of state P = !. The equations of motion for the shell is derived from the junction conditions. We show that there are stationary electrically charged regular black holes solutions and other compact objects for specic choices of the ! parameter. We also show the stability and instability regions of the solutions considering the regions fo the parameter space for which the the mass of the shell is non-negative.

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TONIATO, J. D. "Modelo Acústico Análogo ao Buraco Negro de Schwarzschild". Universidade Federal do Espírito Santo, 2010. http://repositorio.ufes.br/handle/10/7418.

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Made available in DSpace on 2018-08-01T22:29:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4556_.pdf: 407845 bytes, checksum: 9bd092222c7304133caebaf448df4096 (MD5) Previous issue date: 2010-07-29
Ainda não há uma comprovação experimental que possa validar os resultados obtidos da termodinâmica de buracos negros. Isso porque a radiação emitida pelo buraco negro, prevista pela teoria, é praticamente impossível de ser detectada devido ao baixo valo de sua ordem de grandeza. Na busca por indícios que possam validar a existência dessa radiação, o estudo de modelos análogos a esses objetos tem crescido consideravelmente nas últimas décadas. Eles permitem a idealização de experimentos em laboratórios que seriam impossíveis de serem realizados nos sistemas gravitacionais. Um fluido em movimento pode agir sobre o som da mesma forma que os espaços-tempo curvos podem influenciar na trajetória da luz na relatividade geral. Com isso, pode-se descrever a propagação dessas ondas sonoras através de uma métrica efetiva, sob a qual elas seguirão geodésicas nulas. Esta dissertação faz uma revisão destes estudos concentrando-se em uma analogia acústica para um buraco negro de Schwarzschild, demonstrando suas vantagens e limitações quando aplicada para o estudo da teoria de Hawking.

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Cavalcante, Neymar José Nepomuceno. "Entropia de buracos negros extremais e simetria SL(2;R)". reponame:Repositório Institucional da UnB, 2016. http://repositorio.unb.br/handle/10482/21687.

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Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, Pós-Graduação em Física, 2016.
Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-09-12T17:13:02Z No. of bitstreams: 1 2016_NeymarJoséNepomucenoCavalcante.pdf: 1565376 bytes, checksum: a8591d88b067414be3f2c3cd4f1ba3d7 (MD5)
Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-11-07T17:54:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_NeymarJoséNepomucenoCavalcante.pdf: 1565376 bytes, checksum: a8591d88b067414be3f2c3cd4f1ba3d7 (MD5)
Made available in DSpace on 2016-11-07T17:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_NeymarJoséNepomucenoCavalcante.pdf: 1565376 bytes, checksum: a8591d88b067414be3f2c3cd4f1ba3d7 (MD5)
Neste trabalho, a entropia de buraco negro foi determinada partindo do pressuposto de que próximo ao horizonte de eventos de um buraco negro extremal existe uma simetria SL(2;R) que é gerada pelos vetores de Killing nessa região. Tanto para buracos negros em (3+1)-dimensões quanto para buracos negros em dimensões maiores essa abordagem é válida. Considerando uma partícula quântica, mostramos que o processo de quantização quebra a simetria de escala da mecânica quântica conforme e que esta mesma simetria pode ser restaurada por meio de um estado misto apropriado e associado a entropia de von Neumann. Exploramos também os principais aspectos do espaço Anti-de Sitter e do buraco negro de BTZ e discutimos a relação entre os mesmos. Em seguida, estudamos as propriedades do espaço-tempo de Kerr subtraído, obtendo a Eq.(6.2.49) para a auto-força, agindo sobre uma carga escalar estática neste espaço-tempo. ________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT
In this work the black hole entropy was determined on the assumption that on the event horizon of a extremal black hole there is a symmetry SL(2;R) that is generated by the Killing vectors in this region. This approach is applied for the (3+1)- dimensional black hole and higher dimensions. By considering a quantum particle we showed that the quantization process breaks the scale of symmetry of quantum mechanics and that the same symmetry might be restored by using a suitable mixed state that is associated with von Neumann entropy. We studied the properties of the subtracted Kerr spacetime obtaining the Eq.(6.2.49) for the self-force acting on a static scalar charge in this background.

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Freitas, Gabriel Bernardi de. "O efeito Greisen-Zatsepin-Kuzmin na vizinhança de buracos negros". [s.n.], 2011. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/277256.

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Orientadores: Alberto Vazquez Saa, Marcus Aloízio Martinez de Aguiar
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Física Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-08-17T22:25:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freitas_GabrielBernardide_M.pdf: 1988646 bytes, checksum: 0b4661aa158c2d9e054e30fd044ba4d9 (MD5) Previous issue date: 2011
Resumo: O objetivo deste trabalho é a investigação do efeito Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK) na presença de buracos negros, contemplando, dessa forma, uma correção de natureza astrofísica à propagação de raios cósmicos de ultra-alta energia. Inicia-se com uma descrição das principais características dos dois elementos cruciais envolvidos no efeito: os raios cósmicos de ultra-alta energia e a radiação cósmica de fundo. Posteriormente, é feita uma revisão sistemática do efeito GZK, mostrando as interações mais relevantes e a abordagem utilizada para o cálculo das perdas de energia. Também é dada especial atenção às correções de natureza cosmológica que devem ser incorporadas ao considerar fontes de raios cósmicos muito distantes. Em seguida, analisa-se o problema na presença de um buraco negro. O estudo é feito considerando a situação mais simples: a radiação cósmica de fundo é tratada como um banho térmico no qual um buraco negro de Schwarzschild está imerso, constituindo um sistema cuja evolução pode ser tratada na aproximação quase estática (mudanças adiabáticas). Uma aproximação para as trajetórias de raios cósmicos nesse espaço-tempo é proposta, e a partir dela são calculadas as perdas de energia de cada partícula em função da distância de máxima aproximação em relação ao buraco negro. Finalmente, são apresentadas as conclusões do autor, e as perspectivas futuras de investigação são discutidas
Abstract: The aim of this work is the investigation of the Greisen-Zatsepin-Kuzmin (GZK) effect in the presence of black holes, thereby consisting of an astrophysical correction for the propagation of ultrahigh energy cosmic rays. Firstly, a description of the main features of the two crucial elements involved in the effect, the ultrahigh energy cosmic rays and the cosmic microwave background, is given. Then, a systematic review of the GZK effect is presented, showing the most relevant interactions and the approach used for the calculation of energy losses. Also, special attention is given to the cosmological corrections that must be incorporated when very far cosmic-ray sources are considered. After that, the problem is analysed in the presence of a black hole. The study is based upon the simplest situation: the cosmic microwave background is treated as a thermal bath in which a Schwarzschild black hole is immersed, constituting a system whose evolution can be treated in the quasi-static approximation (adiabatic changes). An approximation for the cosmic-ray particles¿ trajectories is proposed, and then used to calculate the energy loss for each particle as a function of the maximum approximation distance to the black hole. Finally, the author¿s conclusions are presented, as well as perspectives for future investigations
Mestrado
Relatividade e Gravitação
Mestre em Física

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Jimenez, Andres Felipe Cardona. "Perturbações em torno de buracos negros e seus duais algébricos". Universidade de São Paulo, 2015. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-10072015-165904/.

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Nesta tese, nós estabelecemos algumas correspondências entre a dinâmica de campos escalares clássicos em certos espaço-tempos de fundo e duais algébricos apropriados. Os cenários estudados incluem soluções tipo buraco negro com constante cosmológica não nula e os espaçostempos conhecidos como geometrias quase-extremas. Com base em várias propostas na literatura, associamos certos elementos próprios da dinâmica escalar a uma representação apropriada de uma álgebra relacionada com a invariância das equações de movimento escalar sob transformações conformes. Em particular, nós associamos representações de peso maior de dimensão infinita da álgebra sl(2,R) com modos e frequências quase-normais de campo escalar em geometrias quase-extremas e geometrias assintóticamente Anti de Sitter.
In this thesis, we establish some correspondences between dynamics of classical scalar fields in certain background spacetimes and appropriate algebraic duals. The scenarios studied include black hole solutions with non-zero cosmological constant and the spacetimes known as near extremal geometries. Based on several proposals in the literature, we associate certain elements proper to scalar perturbative dynamics to an appropriated representation of an algebra related with the invariance of the scalar equations of motion under conformal transformations. In particular, we associate infinite dimensional highest weight representations of the algebra sl(2,R) to quasinormal modes and frequencies of scalar fields in near extremal geometries and asymptotically Anti de Sitter geometries.

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Zanchin, Vilson Tonin 1959. "Sobre a termodinâmica dos buracos negros fortes e suas possíveis aplicações". [s.n.], 1987. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/277722.

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Orientador: Erasmo Recami
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
Made available in DSpace on 2018-07-16T16:08:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Zanchin_VilsonTonin_M.pdf: 6018306 bytes, checksum: 7d0c2ce09ac5d81ab4bcf2a97ca3a7a8 (MD5) Previous issue date: 1987
Resumo: Neste trabalho nós inicialmente fazemos uma revisão de uma teoria unificada das interações gravitacionais e fortes, baseada nos métodos geométricos da Relatividade Geral, segundo a qual hádrons podem ser considerados como soluções "tipo buraco negro" de novas equações de campo propostas para descreverem simultaneamente dois campos métricos tensoriais (o gravitacional ordinário e o 'forte'). [Com o objetivo de estender a termodinâmica de Bekenstein-Hawking aos "buracos negros fortes" (BNF) mencionados acima, nós fazemos também uma análise das soluções relevantes das equações de Einstein com termo cosmológico. Em seguida estudamos as principais propriedades dos horizontes de eventos e descrevemos a termodinâmica dos buracos negros gravitacionais (BNG)]. Feito isso, retomamos a teoria unificada e, analisando as soluções de nossas equações de campo, completamos a generalização da termodinâmica dos BNG aos nossos BNF e mostramos que: (i) a termodinâmica dos BNF parece requerer uma nova expansão de nosso cosmos depois de seu 'Big Crunch' (i.e.: uma recontração deve ser seguida por uma nova "criação" ); (ii) uma estrela colapsante de massa M aproximadamente entre 3 a 5 massas solares, uma vez que atingiu a densidade de estrela de nêutrons, pode re-explodir tendendo a formar um objeto (radiante) com diâmetro da ordem de 1 a 3 dias-luz; (ii) a temperatura "hadrônica" associada aos hádrons (tratados como BNF) é da ordem de 1012 K, sendo que os mesmos devem evaporar (decair) via radiação de Hawking num tempo que concorda com o tempo de decaimento dos hádrons frente à interação forte. Mas, para hádrons que ficam numa trajetória tipo Regge, a temperatura hadrônica é nula e assim pode-se explicar a sua estabilidade com respeito às interações fortes
Abstract: In this work WG initially put forth an improved version of a unified approach to gravitational and strong interactions, based on the geometrical methods of General Relativity. According to it, hadrons can be regarded as "black hole type" solutions of new field equations proposed to describe two tensorial metric fields (the ordinary gravitational field and the 'strong¿ one). [Then, with the purpose of extending the Bekenstein-Hawking thermodynamics to the abovementioned "strong black holes" (SBH) , we also analyze some solutions of the Einstein equations with cosmological term, relevant to our present scope. After wards, we study the main properties of the event horizons and describe the gravitational black hole (GBH) thermodynamics]. At this point, we go back to the unified approach and, by performing a generalization of GBH thermodynamics to our SBH, we show that: (i) the SBH thermodynamics seems to require a new expansion of our cosmos after its 'Big-Crunch¿ (i.e.: a recontraction of our cosmos has to be followed by a new "creation"); (ii) a collapsing star with mass M approximately in the range 3 to 5 solar masses, once overtaken the neutron-star density, could re-explode tending to form a (radiating) object with a diameter of the order of 1 light-day: thus failing to ceate a GBH; (iii) the "hadronic" temperature associated to hadrons (when regarded as SBH) is of the order of 1012 °K, but it vanishes for hadrons lying on Regge-like trajectories
Mestrado
Física
Mestre em Física

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Zhydenko, Olexandr. "Perturbações lineares de buracos negros: estabilidade, modos quase-normais e caudas". Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-17082009-092359/.

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Buracos negros têm as suas oscilações próprias, que são chamadas modos quase-normais. As oscilações próprias de buracos negros astrofísicos podem ser observadas no futuro mais próximo com a ajuda de detectores de ondas gravitacionais. Os modos quase-normais são também muito importantes no contexto de teste da estabilidade de objetos negros, da correspondência anti-deSitter/ Teoria Campos Conformes (AdS/CFT) e nas teorias em dimensões mais altas, como os cenários de mundo-brana e teoria das cordas. Esta tese revê um numero de trabalhos, que fornecem um estudo completo do espectro quase normal de grande classe de buracos negros em quatro e mais altas dimensões para campos de vários spins e perturbações gravitacionais. Foi estudada numericamente a dependência dos modos quase-normais sobre um numero de fatores, como a presença da constante cosmológica, o parâmetro de Gauss-Bonnet ou o a éter no espaco-tempo, a dependência do espectro sobre os parâmetros do buraco negro e os campos em consideração. Pela analise do espectro quase-normal, foi estudada a estabilidade de buracos negros Reissner-Nordstrom-de Sitter em dimensões mais altas, buracos negros de Kaluza-Klein com horizontes esmagados, buracos negros de Gauss-Bonnet e cordas negras. Uma atenção especial foi prestada à evolução de campos massivos no contexto de vários buracos negros. Foram considerados os seus toques quase-normais e as caudas de tempo tardio. Alem disso, foram apresentadas duas novas técnicas numéricas: uma generalização da melhora de Nollert para do método de Frobenius para problemas em dimensões mais altas e um método qualitativamente novo, que permite calcular freqüências quase-normais de buracos negros, cujas métricas não são conhecidas analiticamente. Também foi considerada uma possibilidade da construção do análogo acústico do buraco negro de Schwarzschild.
Black holes have their proper oscillations, which are called the quasi-normal modes. The proper oscillations of astrophysical black holes can be observed in the nearest future with the help of gravitational wave detectors. Quasi-normal modes are also very important in the context of testing of the stability of black objects, the anti-de Sitter/ Conformal Field Theory (AdS/CFT) correspondence and in higher dimensional theories, such as the brane-world scenarios and string theory. This dissertation reviews a number of works, which provide a thorough study of the quasi-normal spectrum of a wide class of black holes in four and higher dimensions for fields of various spin and gravitational perturbations. We have studied numerically the dependance of the quasi-normal modes on a number of factors, such as the presence of the cosmological constant, the Gauss-Bonnet parameter or the aether in the space-time, the dependance of the spectrum on parameters of the black hole and fields under consideration. By the analysis of the quasi-normal spectrum, we have studied the stability of higher dimensional Reissner-Nordstr¨om-de Sitter black holes, Kaluza-Klein black holes with squashed horizons, Gauss-Bonnet black holes and black strings. Special attention is paid to the evolution of massive fields in the background of various black holes. We have considered their quasi-normal ringing and the late-time tails. In addition, we present two new numerical techniques: a generalisation of the Nollert improvement of the Frobenius method for higher dimensional problems and a qualitatively new method, which allows to calculate quasi-normal frequencies for black holes, which metrics are not known analytically. Also we considered a possibility of construction of the acoustic analogue of the Schwarzschild black hole.

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Riffel, Rogemar André. "Mapeamento "tridimensional" do entorno dos buracos negros supermassivos em galáxias Seyfert". reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2008. http://hdl.handle.net/10183/12441.

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Apresentamos mapas bidimensionais (2D) para os fluxos e razões de linhas de emissão, cinemática do gás e das estrelas na região central (≈ 100 − 300 pc de raio em torno do núcleo) das galáxias Seyfert ESO428-G14, NGC7582, NGC4051 e NGC4258 a partir de dados espectroscópicos obtidos com a Unidade de Campo Integral (IFU) do instrumento GNIRS (Gemini Near-Infrared Spectrograph) e com o instrumento NIFS (Near-infrared Integral Field Spectrograph) instaladas nos telescópios Gemini. Obtivemos medidas da cinemática estelar a partir de ajustes das bandas de absorção do CO em λ ≈ 2, 3 μm por templates estelares e mapas para as distribuições e cinemática do gás a partir de ajustes de curvas gaussianas aos perfis das linhas de emissão. A alta resolução espectral dos dados ainda nos permitiu obter a “tomografia” do gás a partir de cortes ao longo dos perfis das linhas, fornecendo um mapeamento “tridimensional”. Os campos de velocidades das estrelas são dominados por rotação no disco da galáxia. Modelamos estes campos através de rotação num potencial de Plummer. O campo de velocidades de NGC4051 é bem representado pelo modelo e apresenta um potencial gravitacional bastante concentrado, atribu´ıdo ao bojo. NGC7582 apresenta algumas distorções no campo de velocidades que não são bem representadas pelo modelo, as quais podem ser atribuídas a uma barra nuclear presente nesta galáxia. Para NGC4258 tivemos que incluir, além do potencial do bojo, uma componente para o potencial gravitacional do buraco negro supermassivo, uma vez que seu raio de influência está resolvido, o que é confirmado pelo aumento do valor da dispersão de velocidades estelar (σ*) dentro de 11 pc do núcleo. Os mapas de σ* em NGC4051 e NGC7582 apresentam regiões de baixos valores imersas num bojo de maiores valores. Estes baixos valores de σ* foram atribuídos a estrelas jovens, formadas a partir de um gás frio recentemente acretado à região nuclear, as quais ainda preservam a cinemática do gás que as formou. Os campos de velocidades do gás apresentam componentes que diferem de rotação pura. Em ESO428-G14 e NGC7582 estas componentes são observadas como outflows do núcleo. Para ESO428-G14 os outflows são devido á interação entre o jato rádio e o meio interestelar (ISM) circundante. Já em NGC7582 os outflows são atribuídos a ventos do disco de acreção. Em NGC4051 observamos inflows em direção ao núcleo ao longo de braços espirais nucleares. Em geral, observamos também que o gás emissor de H2 apresenta cinemática diferente da observada para o gás ionizado – enquanto que o H2 está mais restrito ao plano das galáxias, onde componentes de rotação são importantes, o gás de maior ionização estende-se a altas latitudes galáticas, onde são mais importantes os movimentos de outflows. A partir das distribuições de fluxos e razões de linhas concluímos que a emissão de H2 observada em NGC4051 é principalmente devida a excitação por raios X oriundos do núcleo, enquanto que em ESO428-G14 o mecanismo de excitação dominante é a interação do jato rádio com o ISM. A emissão do [Fe ii] em ESO428-G14 também é produzida por choques devido ao jato rádio. Determinamos massas de H2 quente que variam de 72 a 2700 M e de Hii entre 1,4×105 e 3,9×106M, as quais são comparáveis a valores publicados na literatura. Estimamos também as taxas de outflow e de inflow para NGC7582 e NGC4051, respectivamente. Obtivemos uma taxa de outflow de MHII ≈ 6, 3 × 10−2M ano−1 para o hidrogênio ionizado e de MH2 ≈ 8, 3 × 10−5M ano−1 para o H2 quente. Para NGC4051 obtivemos uma taxa de inflow de ˙MH2 ≈ 8 × 10−5M ano−1 para o H2 quente, a qual é aproximadamente 100 vezes menor do que o valor necessário para produzir a emissão observada. Concluímos que a taxa de inflow total de gás molecular deve ser muito maior, considerando que estamos amostrando apenas uma pequena parcela do gás molecular presente na região nuclear das galáxias ativas – o gás molecular quente. A principal inovação do presente trabalho é a riqueza de detalhes com que foi mapeada a distribuição e cinemática do gás, bem como a cinemática das estrelas na região central de galáxias Seyfert, com resoluções espaciais sem precedentes na literatura. Tal resolução espacial, combinada com a alta resolução espectral, permitiram uma comparação detalhada entre os mapas de emissão em rádio com os mapas de fluxo, razão de fluxos e principalmente da cinemática “tridimensional”. Através deste trabalho foi possível, pela primeira vez em comprimentos de onda infravermelho, mapear um inflow de gás molecular em uma galáxia ativa dentro dos 300 pc. Contribuímos também para o primeiro mapeamento de inflows no ótico nestas mesmas escalas.
We present two-dimensional (2D) maps for emission line fluxes and ratios, gaseous kinematics and stellar kinematics for the central regions of the Seyfert galaxies ESO428-G14, NGC7582, NGC4051 and NGC4258 using spectroscopic data obtained with the Gemini Near-Infrared Spectrograph (GNIRS) Integral Field Unit (IFU) and with the Near-infrared Integral Field Spectrograph (NIFS) at the Gemini telescopes. We have obtained measurements for the stellar kinematics by fitting the CO absorption bandheads around ≈ 2, 3 μm by stellar templates and have obtained maps for the gaseous distribution and kinematics from the fit of gaussian curves to the emission-line profiles. The high spectral resolution of the data allowed us to obtain a gaseous “tomography” by performing cuts in velocity bins along the emission line profiles, which provide a “tri-dimensional” map of the gas emission. The stellar velocity fields are dominated by rotation in the galactic disk. We have modelled these velocities by circular orbits in a Plummer potential. The velocity field of NGC4051 is well reproduced by the model and presents a highly concentrated gravitational potential, atributed to a compact stellar bulge. NGC7582 presents some distortions in its velocity field, which are not reproduced by the model and are atributed to a nuclear bar observed in this galaxy. For NGC4258 we needed to include, besides the bulge potential, the supermassive black hole potential, since its sphere of influence is resolved in our observations, what is confirmed by the increase in the stellar velocity dispersions (σ*) within 11 pc from the nucleus. The σ* maps for NGC4051 and NGC7582 present regions of low values immersed in a background of higher values. These low ∗ values were atributed to young stars, formed from cold gas recently accreted to the nuclear region, which still preserve the kinematics of the gas from which they have formed. The gaseous velocity fields present components that differ from pure rotation. For ESO428-G14 and NGC7582 these components are outflows from the nucleus. The outflows for ESO428-G14 are due to the interaction of the radio jet with the circumnuclear interstellar medium (ISM) and for NGC7582 the outflows are atributed to winds from the accretion disk. For NGC4051 we observe inflows towards the nucleus along nuclear spiral arms. We also observe that in general, the H2 emitting gas presents a distinct kinematics from that of the ionized gas – while the H2 is restricted to the galactic plane, where rotation is important, the higher ionization gas extends to high galactic latitudes, where the outflows are more important. From the flux distributions and line ratios we conclude that the H2 emission in NGC4051 is dominated by X rays heating, while for ESO428-G14 the main excitation mechanism is shocks due to the radio jet. The [Fe ii] emission observed in ESO428- G14 is also dominated by excitation by the radio jet. We have obtained masses for the hot H2 gas varying from 72 to 2700 M⊙ and for the ionized gas (Hii) varying from 1.4×105 to 3.9×106M⊙, which are in agreement with previously published values for active galaxies. We also derive thegas outflow and inflow rates for NGC7582 and NGC4051, respectively. For NGC7582 we obtained an outflow rate of MHII ≈ 6, 3 × 10−2M yr−1 for the ionized hydrogen and of MH2 ≈ 8, 3×10−5M yr−1 for the hot H2. For NGC4051 the hot H2 inflow rate is MH2 ≈ 8 × 10−5M yr−1, which is approximately 100 times smaller than the value necessary to produce the observed emission. We conclude that the total inflow rate of molecular gas must be much higher, as we are sampling only a small part of the molecular gas present in the nuclear region of the active galaxies – the hot emitting gas.

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VELOSO, Ildemar Barreto. "Complementaridade de buracos negros e a conexão entre emaranhamento e geometria". Universidade Federal de Campina Grande, 2016. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1999.

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Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-17T17:33:09Z No. of bitstreams: 1 Dissertação-Ildemar Barreto Veloso -(OK).pdf: 627444 bytes, checksum: ba9ac192a954812365d05a8c75c86647 (MD5)
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Capes
A Relatividade Geral, que foi construída baseada nos princípios da equivalência e da covariância,é a teoria da gravitação que admite um espaço-tempo não euclidiano. Ela permite que o espaço-tempo se torne curvo próximo à distribuições de matéria. Os buracos negros são objetos com imensas concentrações de matéria, que provocam grandes perturbações no espaço a sua volta. A métrica correspondente ao buraco negro que analisamos foi a de Schwarzschild. Tais objetos também podem ser analisados utilizando-se a termodinâmica, com a obtenção de variáveis como temperatura e entropia. Este último conceito, é de fundamental importância para entendermos a questão do emaranhamento entre dois sistemas físicos correlacionados e a teoria de informação. Assim, nosso objetivo foi analisar alguns fatores sobre o paradoxo da conservação da informação em buracos negros. Além do mais, também analisamos como o emaranhamento entre duas regiões desconectadas pode gerar espaços-tempos conectados, e qual sua relação com as pontes deEinstein-Rosen.
The General Relativity, that was built on the equivalence and covariance principles, is the gravitation the or which admits an on-euclide an space time. It permits that the space time be comes curve near matter distributions. The black holes are objects with huge concentrations of matter, which cause major disruption in the space around it.The corresponding metric to the black hole that were view edit is the Schwarzschildmetric. Such objects canal sobe analyzed using the thermo dynamic concepts, to obtain variables such as temperature and entropy. This one, will be of fundamental importance to understanding the question of the entanglement between two related physical systems and the concept of information. So, ourgo alitis to examine some factors aboutt he information conservation paradox in black holes. Moreover, also we analyzedas a entan- glement between two disconnected regions can generate space time connected,and what is its relationship with Einstein-Rosenbridges.

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Pereira, Eduardo dos Santos. "Fundo estocástico de ondas gravitacionais gerados por buracos negros pré-galáctiocs". Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, 2008. http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m17@80/2008/01.14.18.36.

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A observação da radiação cósmica de fundo em microondas nos fornece informação sobre o momento em que matéria e radiação desacoplaram, como uma fotografia produzida 300.000 anos após o Big-Bang. Hoje, através da observação de estruturas e objetos cósmicos, podemos avaliar o comportamento do Universo em tempos mais recentes (em torno de um bilhão de anos após o início do Universo). Porém, existe uma fase da qual não se têm informações, a chamada ``Era Cosmológica das Trevas''. Por outro lado, a primeira detecção de ondas gravitacionais, e a posterior regular observação dessas ondas, certamente está entre os mais importantes objetivos científicos, e avanços tecnológicos, para o começo deste milênio. Em particular, a observação direta de ondas gravitacionais abrirá uma nova janela astronômica para a observação do Universo. Dentro deste contexto, o presente trabalho tem por objetivo o uso de ondas gravitacionais como ferramenta de estudo do Universo primordial. Fizemos o estudo e a caracterização dos fundos estocásticos de ondas gravitacionais geradas pelo colapso para buracos negros de estrelas primordiais. Para isso, utilizamos o cenário hierárquico de formação de estruturas, dentro do modelo $ Lambda$ CDM. Em tal contexto, o formalismo tipo Press-Schechter foi usado no cálculo da função de massa de halos de matéria escura, que forneceu um modelo fisicamente adequado para a formação das estruturas do Universo. Então, pode-se determinar, em função do `` extit{redshift}'', a taxa de formação estelar. Foi obtido que, independentemente do ponto em ``emph{redshift}'' que se considera iniciar a formação estelar ($ z_{ini}$ ), os máximos da Taxa Cósmica de Formação Estelar decrescem com o aumento da massa mínima inicial dos halos de matéria escura, e que ao se aumentar o tempo característico de formação estelar ocorre uma diminuição no número de estrelas formadas, ao mesmo tempo que seus máximos se aproximam do presente. Para os três casos de $ z_{ini}$ (20, 30 e 40), ao se aumentar o valor da massa mínima inicial dos halos de matéria escura, do tempo característico de formação estelar e do expoente da função de massa inicial, a amplitude do fundo sofreu uma diminuição de seus valores. Foi observado que a contribuição para a densidade de energia do Universo do sinal gravitacional emitido pelas fontes aqui estudas, são muito menores que um, não alterando a dinâmica do Universo. Em todos os casos o cálculo da razão sinal/ruído foi menor que um para os detectores interferométricos LIGO ( extit{Laser Interferometer Gravitational-Waves Observatory}) nas configurações: inicial (I), intermediária (II) e avançada (III). Porém, obtivemos $ (S/N) hicksim0,7$ (na configuração LIGO III) para alguns dos modelos aqui estudados. Isso abre a possibilidade de obter $ (S/N)>1$ , no cenário aqui proposto, pela introdução de um terceiro (ou quarto) interferômetro no cálculo da razão $ (S/N)$ .
Observation of the Cosmic Microwave Background Radiation (CMB) provide us with a clear information about the status of matter and radiation at the decoupling era like a snapshot of the Universe 300.000 years after the Big-Bang. Nowadays, through observations of the cosmic structure, we can build-up the history of the Universe from one billion years after the Big-Bang until the present time. However, there is a period of the history of Universe, known as "Dark Ages'', for which we have no observational data. On the other hand, the first gravitational wave detection will open a new astronomical window for observation of the Universe at high redshifts. The main objective of the present work is to use gravitational waves as a tool for the study of the Universe at high redshifts. To do that, we use a Press-Schechter like-formalism to study the cosmic star formation up to redshift 40. We study three specific cases for Zini (20, 30 and 40), and we follow the star formation history within the dark halos formed from the collapse of primordial density perturbations. In particular, we obtain Signal-to-Noise (S/N) ratios for the correlation of two LIGO's (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) operating in the initial, enhanced and advanced configurations. We run several models changing the following parameters: exponent of the initial mass function, time scale for star formation, efficiency for gravitational wave produtcion. We find, for some models , (S/N) hicksim 0,7 for LIGO III configuration. This kind of result open a possibility to detect such a stochastic background adding a third (or fourth) interferometer to calculate the Signal-to-Noise rate $ (S/N).

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Santos, Prieslei Estefânio Dominik Goulart. "Einstein-Maxwell-dilaton theory : Black holes, wormholes, and applications to AdS/CMT /". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2017. http://hdl.handle.net/11449/152323.

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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
No contexto de teorias de Einstein-Maxwell-dilaton, estudamos buracos negros, buracos de minhoca e aplicações à correspondência anti-de Sitter/Teoria de Matéria Condensada. Apresentamos a solução de buracos negro dyonica para a teoria de Einstein-Maxwell-dilaton escrita completamente em termos de constantes de integração, e então investigamos como definir parâmetros físicos dependentes e independentes. Escolhendo condições de contorno apropriadas para o dilaton no infinito, construímos buracos negros sem massa e uma ponte de Einstein-Rosen que satisfaz a condição de energia nula. Construímos uma solução carregada analítica de buraco de minhoca atravessável para a teoria de Einstein-Maxwell-phantom-dilaton que é livre de singularidades e conecta dois espaços de Minkowski. Usando o teorema de Gauss-Bonnet calculamos o ângulo de deflexão de um raio de luz que passa próximo este buraco de minhoca. Apresentamos o formalismo da função entropia de Sen e o aplicamos para o cálculo analítico da entropia do buraco negro extremo de uma teoria de supergravidade com N=8 em quatro dimensões. No contexto de holografia, calculamos coeficientes de transporte na presença de campos magnéticos para teorias com um termo topológico na ação. Definimos quantidades radialmente independentes subtraindo as correntes de magnetização, e então estudamos perturbações lineares em torno do horizonte a fim de expressar as condutividades elétrica, termoelétrica e térmica em termos de somente propriedades do horizonte. Combinamos as fórmulas para as condutividades com os dados do horizonte calculados usando o formalismo de Sen, e expressamos analiticamente as condutividades à temperatura zero para várias teorias cujas soluções de buraco negro não são conhecidas analiticamente.
In the context of Einstein-Maxwell-dilaton theory, we study black holes, wormholes and applications to the anti-de Sitter/Condensed Matter Theory correspondence. We present the dyonic black hole solution to the Einstein-Maxwell-dilaton theory written fully in terms of integration constants, and then investigate how to define dependent and independent physical parameters. Choosing appropriate boundary conditions for the dilaton at infinity, we construct massless black holes and an Einstein-Rosen bridge that satisfies the null energy condition. We construct an analytical charged traversable wormhole solution to the Einstein-Maxwell-phantom-dilaton theory which is free of singularities and connects two Minkowski spacetimes. Using the Gauss-Bonnet theorem we compute the deflection angle of a light ray passing close to this wormhole. We present the Sen's entropy function method and apply it to compute analytically the entropy of the extremal black hole of a gauged N=8 supergravity theory in four dimensions. In the holographic context, we compute the transport coefficients in the presence of magnetic fields for theories with a topological term in the action. We define radially independent quantities by subtracting off the magnetization currents, and then study linear perturbations around the horizon in order to express the electric, thermoelectric and heat conductivities in terms of horizon properties only. We combine the formulae for the conductivities with the horizon data computed using Sen's entropy function method, and express analytically the conductivities at zero temperature for several theories whose the full black hole solutions are not known analytically.
2103/00140-7

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Santos, Prieslei Estefânio Dominik Goulart. "O mecanismo atrator e a função entropia de Sen para buracos negros /". São Paulo, 2013. http://hdl.handle.net/11449/108885.

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Orientador: Horatiu Stefan Nastase
Banca: Rogério Rosenfeld
Banca: Victor Rivelles
Resumo: Nesta dissertação estudamos o mecanismo atrator e a função entropia para buracos negros. Depois de revisarmos alguns aspectos de Relatividade Geral e buracos negros do tipo Schwarzschild, Reissner-Nordstrom e Kerr-Neumann demonstraremos detalhadamente como são deduzidas a lei zero e a primeira lei das chamadas Leis da Termodinâmica de Buracos Negros. Apresentaremos também a segunda e a terceira destas leis e discutiremos a relação entre as Leis da Termodinâmica e as Leis da Termodinâmica de Buracos Negros. Após isso, apresentaremos um exemplo para demonstrar como ocorre o chamado fenômeno atrator, que faz com que todos os campos escalares admitam o mesmo valor sobre o horizonte de eventos do buraco negro, fazendo-os então perder toda a memória de suas condições iniciais no inﬁnito. Finalmente, apresentaremos a dedução da chamada função entropia de Sen, e demonstraremos sua importância no que se refere ao estudo dos campos escalares de um buraco negro para a geometria próxima ao horizonte de eventos, ou seja, para o mecanismo atrator. Demonstraremos a validade deste formalismo através da solução de Reissner-Nordstrom usual em 4 dimensões e de uma teoria correspondendo à parte bosônica de uma ação da supergravidade à baixas energias
Abstract: In this Master Thesis we study the attracto rmechanism and the entrop yfunction for black holes. After reviewing some aspects of General Relativity and black holes solutions of the Schwarzschild, Reissner-Nordstrom and Kerr-Newmann type, we give a detailed derivation of the zeroth and ﬁrst of the so-called Laws of Black Hole Thermodynamics. We will also present the second and third laws and discuss the relation between The Laws of Thermodynamics and The Laws of Black Hole Thermodynamics. Then we will present an example of how the so-called attractor phenomena occurs, which makes all the scalar ﬁelds assume the same value on the black hole event horizon, forcing them to lose all the memory of their initial conditions at the inﬁnity. Finally, we will present the derivation of the so-called Sen's entropy function, and we will show its importance concerning the study of scalar ﬁelds of a black hole for the near horizon geometry, or in other words, for the attractor mechanism. We will show the validity of this formalism through the usual Reissner-Nordstrom solution in 4 dimensions and a theory corresponding to the bosonic part of a low energy supergravity action
Mestre

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Oliveira, Ednilton Santos de. "Espalhamento e absorção de campos bosônicos por buracos negros estáticos e análogos". Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-26042010-145325/.

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Nesta tese apresentamos a análise da absorção e do espalhamento de partículas não massivas de spins 0 e 1 por buracos negros de Schwarzschild, assim como a absorção e espalhamento por análogos acústicos destes buracos negros. Apresentamos também a análise da absorção e do espalhamento do campo escalar não massivo por buracos negros de Reissner-Nordström. A presente pesquisa se baseia no método de decomposição em ondas parciais. Devido a estes espaços-tempos serem estáticos e esfericamente simétricos, as partes temporal e angular das soluções das equações de campo se reduzem a funções conhecidas. O mesmo não acontece com a parte radial, o que nos leva a abordar o problema, principalmente, por meio de métodos numéricos. Cálculos analíticos também são realizados, geralmente para podermos verificar a precisão dos resultados numéricos. Os principais resultados analíticos mostrados aqui são a seção de choque de absorção em baixas e altas frequências e a seção de choque diferencial de espalhamento para ângulos próximos a 180 (efeito glória). Mostramos, de forma analítica, que as principais características das seções de choque de absorção e diferencial de espalhamento estão diretamente relacionadas à existência da órbita instável de partículas não massivas. Os nossos resultados numéricos estão em excelente concordância com os resultados obtidos por meio de cálculos analíticos. Com relação ao espaço-tempo de Reissner-Nordström, mostramos qual o comportamento das seções de choque com a variação da intensidade de carga do buraco negro. No caso de buracos negros descarregados, fazemos comparações das seções de choque obtidas para partículas de diferentes spins.
We present an analysis of the absorption and scattering of massless particles of spin 0 and 1 by Schwarzschild black holes, and the absorption and scattering by analogues of these black holes. We present also the analysis of the massless scalar field absorption and scattering by Reissner-Nordström black holes. This research is based on the partial wave methods. Since these spacetimes are static and spherically symmetric, the time and angular dependence of the field equation solutions can be written in terms of well known functions. The same does not happen with the radial part of the field equation solutions, so that we apply numerical methods to solve the absorption and scattering problem. Analytical computations are also performed and we use them to verify the precision of our numerical computations. The main analytical results obtained here are the low- and high-frequency absorption cross sections and the dierential scattering cross section for angles near 180 (the glory eect). We use our analytical results to show that the main cross sections properties are related to the existence of an unstable orbit for massless particles. We compare our numerical results with semiclassical approximations from a geodesic analysis, and find excellent agreement. In the Reissner-Nordström spacetime case, we show how the cross sections behave as we vary the black hole charge. For uncharged black holes, we compare cross sections for particles with dierent spins.

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Fontana, Rodrigo Dal Bosco. "Perturbações gravitacionais e propagação de ondas em buracos negros com campos eletromagnéticos". Universidade de São Paulo, 2011. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-26042012-162539/.

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Neste trabalho faremos uma investigação no campo das perturbações gravitacionais e propagação de ondas em geometrias de buracos negros com campos elétricos ou magnéticos. Usando uma geometria tipo Ernst-Melvin de um buraco negro massivo em um Universo com campo magnético no eixo z, calculamos os modos quasi-normais de propagação de um campo escalar, demonstrando que este se comporta como um campo escalar com massa 2|m|B em uma geometria de Schwarzschild, para pequenos valores do campo magnético B (correspondendo m ao número azimutal do esférico harmônico). Ainda com esta geometria, calculamos a contribuição de ondas escalares para a entropia do buraco negro em termos dos cut offs ultravioleta e infravermelho. Com uma solução do tipo Reissner-Nordström em 4 dimensões, investigamos as possíveis correspondências entre os modos quasinormais e as propriedades termodinâmicas deste buraco negro, atestando o resultado de que a conjectura Hod modificada por Maggiore é válida em tal solução. Também, com uma geometria de Reissner-Nordström-de Sitter D-dimensional, obtivemos os modos quasi-normais de vibração para dois potenciais diferentes, estabelecendo a ausência de modos instáveis para uma grande gama de parâmetros deste buraco negro.
In this work we make an incursion into the branch of gravitational perturbations and field propagation around known-geometries of black holes with electromagnetic fields. Using an Ernst-Melvin type of geometry in a massive black hole immersed on a magnetic Universe, we calculate the quasi-normal modes of the propagating field, showing the equivalence of this problem with that of a massive scalar field (for which the mass is 2|m|B, m being the azhimutal number, and B the magnetic field) propagating around a Schwarzschild geometry. We also compute the contribution of the scalar field to the entropy of the black hole in terms of the infrared and ultraviolet cut offs. Using a Reissner-Nordstr¨om-like solution in 4 dimensions, we investigate the possible correspondence between quasi-normal modes and the thermodynamical properties of this black hole, atesting the validity of the modified Hod conjecture as proposed by Maggiore. Finally, for a Reissner-Nordstr¨om-de Sitter D-dimensional solution, we obtain the quasi-normal modes for two diferent potentials, establishing the absence of unstable modes for a large range of values for the black hole parameters.

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SILVA, JÚNIOR João Ider. "Evolução de campos de matéria em buracos negros com simetria de Lifshitz". reponame:Repositório Institucional da UNIFEI, 2018. http://repositorio.unifei.edu.br/xmlui/handle/123456789/1549.

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Neste trabalho foram analisadas as evoluções de dois campos de matéria em buracos negros planarmente simétricos D-dimensionais com simetria de Lifshitz cujo expoente dinâmico é z. Os campos investigados foram o campo escalar com acoplamento não-mínimo com o tensor de Einstein e o escalar de Ricci e o campo eletromagnético. Foram escolhidos dois buracos negros, um com 5-dimensões e z = 1 e outro com 6-dimensões e z = 0. As equações de movimento para ambos os campos foram desenvolvidas de modo geral e aplicadas a cada buraco negro mencionado. Em alguns casos foram obtidas soluções exatas das equações em termos de funções hipergeométricas e funções de Heun conuente. Os modos quasinormais (MQN) de evolução dos campos analisados foram calculados numericamente usando dois métodos diferentes: HH e AIM. Em todos os buracos negros estudados os MQN's não indicaram instabilidades nem referente aos acoplamentos nem aos espaços-tempos. De modo geral os modos quasinormais se comportam como os modos de oscilação de um oscilador harmônico amortecido apresentando três regimes: subamortecido (ωR ҂ 0,ωI < 0), crítico (ωR = 0,ωIcrit < 0) e supercrítico (ωR = 0,ωI < 0). Nos casos analisados foi encontrado um comportamento interessante para ωI quando k ҂ 0 e r₊ < 10. Em geral, ωI é crescente com k, mas aqui encontramos um crescimento quadrático para k ∼ r₊ com um decréscimo quando k >> r₊. Esse comportamento pode ser relevante no contexto da dualidade gravidade/calibre. Como complemento também foram analisados dois buracos negros com simetria de Lifshtiz em 2 + 1 dimensões.

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Santos, Prieslei Estefânio Dominik Goulart [UNESP]. "O mecanismo atrator e a função entropia de Sen para buracos negros". Universidade Estadual Paulista (UNESP), 2013. http://hdl.handle.net/11449/108885.

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Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Nesta dissertaçãoo estudamos o mecanismo atrator e a função entropia para buracos negros. Depois de revisarmos alguns aspectos de Relatividade Geral e buracos negros do tipo Schwarzschild, Reissner-Nordstrom e Kerr-Neumann demonstraremos detalhadamente como são deduzidas a lei zero e a primeira lei das chamadas Leis da Termodinâmica de Buracos Negros. Apresentaremos também a segunda e a terceira destas leis e discutiremos a relação entre as Leis da Termodinâmica e as Leis da Termodinâmica de Buracos Negros. Após isso, apresentaremos um exemplo para demonstrar como ocorre o chamado fenômeno atrator, que faz com que todos os campos escalares admitam o mesmo valor sobre o horizonte de eventos do buraco negro, fazendo-os então perder toda a memória de suas condições iniciais no in?nito. Finalmente, apresentaremos a dedução da chamada função entropia de Sen, e demonstraremos sua importância no que se refere ao estudo dos campos escalares de um buraco negro para a geometria próxima ao horizonte de eventos, ou seja, para o mecanismo atrator. Demonstraremos a validade deste formalismo através da solução de Reissner-Nordstrom usual em 4 dimensões e de uma teoria correspondendo à parte bosônica de uma ação da supergravidade à baixas energias
In this Master Thesis we study the attracto rmechanism and the entrop yfunction for black holes. After reviewing some aspects of General Relativity and black holes solutions of the Schwarzschild, Reissner-Nordstrom and Kerr-Newmann type, we give a detailed derivation of the zeroth and ?rst of the so-called Laws of Black Hole Thermodynamics. We will also present the second and third laws and discuss the relation between The Laws of Thermodynamics and The Laws of Black Hole Thermodynamics. Then we will present an example of how the so-called attractor phenomena occurs, which makes all the scalar ?elds assume the same value on the black hole event horizon, forcing them to lose all the memory of their initial conditions at the in?nity. Finally, we will present the derivation of the so-called Sen’s entropy function, and we will show its importance concerning the study of scalar ?elds of a black hole for the near horizon geometry, or in other words, for the attractor mechanism. We will show the validity of this formalism through the usual Reissner-Nordstrom solution in 4 dimensions and a theory corresponding to the bosonic part of a low energy supergravity action

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Drehmer, Daniel Alf. "Cinemática estelar, modelos dinâmicos e determinação de massas de buracos negros supermassivos". reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS, 2015. http://hdl.handle.net/10183/117764.

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O foco deste trabalho é estudar a influência de buracos negros supermassivos (BNSs) nucleares na dinâmica e na cinemática estelar da região central das galáxias e determinar a massa destes BNSs. Assumindo que a função de distribuição (DF) que descreve a dinâmica da galáxia depende de duas integrais de movimento (f = f(E;Lz), onde E é a energia do sistema e Lz é a componente z do momento angular), construiu-se um modelo dinâmico de Jeans anisotrópico para reproduzir as distribuições de velocidades estelares observadas nas regiões centrais das galáxias ativas NGC4258 e NGC1052. A cinemática estelar das galáxias foi obtida através de observações espectroscópicas na banda-K do infravermelho próximo realizadas com o instrumento NIFS (Near-infrared Integral Field Spectrograph) no telescópio GEMINI Norte, e mostram que a distribuição de velocidades na região nuclear, em particular dentro do raio de influência do BNS, é dominada por uma alta dispersão de velocidades. Esta observação é consistente com a hipótese da presença de BNSs. Foram usadas imagens no infravermelho próximo obtidas com os instrumentos NICMOS (Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) a bordo do HST (Hubble Space Telescope) e do 2MASS (Two Micron All-Sky Survey) para construir modelos de expansão multi-gaussiana (MGE) para parametrizar a distribuição superficial de brilho das galáxias. A partir destes modelos MGE foi possível obter as distribuições de matéria e os potenciais gravitacionais das galáxias. A estes potenciais adicionou-se o potencial de uma fonte pontual representando o BNS central. Estes pares potencial-densidade descritos como funções gaussianas bidimensionais foram então usados para resolver as equações de Jeans semi-isotrópicas com simetria axial e modelar as distribuições de velocidades das galáxias. Comparando a cinemática modelada com as observações concluímos que o BNS no núcleo da galáxia NGC4258 possui uma massa de 4, 8+0,9 -0,8M e que o BNS no núcleo da galáxia NGC1052 possui uma massa de 3,6 108M.
The focus of this work is the study of the in uence of nuclear supermassive black holes (SMBHs) in the dynamics and stellar kinematics of the central region of galaxies and determine the masses of these SMBHs. Assuming that the distribution function (DF) that describes the galaxy dynamics depends of two integrals of motion (f = f(E;Lz), where E is the energy of the system and Lz is the z-component of the angular momentum), we have constructed a Jeans anisotropic dynamical model to t the observed stellar velocity distributions of the central regions of the active galaxies NGC4258 and NGC1052. The stellar kinematics of the galaxies was obtained from near-infrared spectroscopic observations in the K-band performed with the instrument NIFS (Near-infrared Integral Field Spectrograph) of the GEMINI North telescope. The observations show that the velocity distributions in the nuclear regions, particularly inside the black hole sphere of in uence, of the galaxies is dominated by high velocity dispersions. These observations are consistent with the hypothesis of the presence of SMBHs at the nucleus. We have used near-infrared K-band and H-band images obtained with the NICMOS instrument (Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer) aboard the HST (Hubble Space Telescope) and from 2MASS (Two Micron All-Sky Survey) to build multi-gaussian expansion models (MGE) to parametrise the surface brightness distributions of the galaxies. From these MGE models it was possible to obtain the mass distributions and the gravitational potentials of the galaxies. To these potentials we added the potential of a point source representing the SMBH. These densitypotential pairs described as two-dimensional gaussian functions were then used to obtain the solutions of the semi-isotropic axisymmetric Jeans equations and to model the velocity distributions of the galaxies. By comparing the modelled kinematics with the observed one we concluded that the SMBH in the nucleus of the galaxy NGC4258 has a mass of 4, 8+0,9 -0,8M and that the SMBH in the nucleus of the galaxy NGC1052 has a mass of 3,6 108M.

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Castro, Gian Machado de. "Soluções exatas de equações de Einstein para buracos negros e anéis de matéria". [s.n.], 2009. http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/278547.

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Orientadores: Patricio A. Letelier Sotomayor e Marcelo Moraes Guzzo
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin
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Resumo: Nesta tese, estudamos o problema de um anel delgado de matéria de densidade constante com um buraco negro de Kerr em seu centro. Nosso objetivo foi resolver as equações de Einstein no vácuo com simetria axial para esse sistema gravitacional. Para fazer a sobreposição não-linear do anel com o buraco negro (BN), utilizamos o método de Belinsky e Zakharov (MBZ). Este método necessita de uma solução conhecida (solução semente) para gerar uma nova solução. Tomamos a aproximação da solução do anel em multipolos como solução semente. Como resultado, obtivemos a solução de um anel com o BN central. A expansão do anel em multipolos exige o truncamento da série. Esta aproximação introduz um erro em nossa solução. Realizamos o estudo do mesmo devido ao truncamento da série. Também estudamos a estabilidade de órbitas circulares equatoriais de partículas movendo-se ao redor do sistema anel-BN quanto a perturbações epicíclicas e verticais. Analisamos essas perturbações para os modelos de gravitação relativística e newtoniana. Como resultado, encon- tramos o efeito inesperado da duplicação das órbitas circulares de flotons para alguns valores de parâmetros relacionados com o anel e o BN, bem como zonas de estabilidade na região interna do anel.
Abstract: In this thesis, we will study the problem of a thin ring of matter of constant density with a central Kerr black hole. The aim of this work is to solve the Einstein equations in the vacuum with axial symmetry for that gravitational system. To do the nonlinear superposition of the ring with the black hole (BH), we used the Belinsky and Zakharov method (BZM). This method needs a known solution (called seed solution) to generate a new one. We took the Newtonian ring potential approximated by a multipolar expansion as seed solution. As result, we obtained the solution of a ring with a central BH. The ring multipolar expansion demands the truncation of the series. This approach introduces an error in our solution. Estimations of errors due to the truncation of the multipolar expansions are performed. We also studied the stability of equatorial circular orbits of particles moving around the system ring plus BH due to epicycle and vertical perturbations. We analyzed those perturbations for relativistic and Newtonian gravitational models. As result, we found the unexpected effect of the duplication of the photons circular orbits for certain values of parameters related with the ring and BH, as well as zones of stability in the inner area of the matter ring.
Doutorado
Relatividade e Gravitação
Doutor em Ciências

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LozÃrio, Weslley Marinho. "Desigualdades de Penrose e um teorema da massa positiva para buracos negros carregados". Universidade Federal do CearÃ, 2014. http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=11634.

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CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior
Apresentamos desigualdades do tipo Penrose e um teorema de massa positiva para buracos negros carregados, isto Ã, dados iniciais para soluÃÃes tempo-simÃtricas das equaÃÃes de Einstein-Maxwell, que podem ser isometricamente mergulhados no espaÃo euclidiano como grÃficos. As demonstraÃÃes usam uma fÃrmula integral para massa ADM de tais hipersuperfÃcies e o fluxo pela curvatura mÃdia inversa.
We present Penrose-type inequalities and a positive mass theorem to charged black roles, ie, initial data for time-symmetric solutions of the Einstein-Maxwell equations, which can be isometrically immersed in Euclidean space as graphics. The statements use an integral formula for the ADM mass of such hypersurfaces and the inverse mean curvature flow.

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Chirenti, Cecilia Bertoni Martha Hadler. "Perturbações de sistemas gravitacionais: a métrica de vaidya, mini buracos negros e gravastares". Universidade de São Paulo, 2007. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12092007-152702/.

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Estudos de perturbações em sistemas gravitacionais no âmbito da Relatividade Geral vêm sofrendo grandes desenvolvimentos nos últimos anos, especialmente em face da evolução dos modernos detectores de ondas gravitacionais. Abordamos neste trabalho as perturbações de diferentes cenários. Principiamos com a métrica de Vaidya, utilizada para descrever espaços-tempos esfericamente simétricos e dependentes do tempo. Nossas simulações mostraram que as freqüências dos modos quasi-normais (MQN\'s) apresentam um novo efeito inercial para variações rápidas da função de massa, retornando depois ao comportamento adiabático. Em seguida, apresentamos um modelo para a evaporação de mini buracos negros por radiação de Hawking inspirado no cenário de criação destes objetos em aceleradores de partículas, previsto pelas novas teorias com dimensões extras. Nosso modelo, baseado na métrica de Vaidya n-dimensional, tornou possível a análise de MQN\'s resultando na possibilidade de se obter os parâmetros relevantes do buraco negro, como a sua massa inicial e o número de dimensões extras, a partir de medições experimentais. Finalmente, realizamos um estudo sobre uma nova solução denominada gravastar, proposta como um modelo alternativo para o estágio final de estrelas com grande massa. Obtivemos limites para os parâmetros da solução e verificamos a sua estabilidade frente a perturbações axiais, concluindo positivamente a respeito da possibilidade de se distinguir entre buracos negros e gravastares com base no seu espectro de MQN\'s.
Perturbative studies of gravitational systems in General Relativity have gone through big developments in the last years, especially due to the evolution of the modern gravitational wave detectors. We consider in this work different perturbations in different scenarios. Firstly we consider the Vaidya metric, mainly used to describe time-dependent spherically symmetric spacetimes. Our simulations show that the frequencies of the quasinormal modes (QNM\'s) present a new inertial effect for rapidly varying mass functions, returning afterwards to the adiabatic behavior. Next we present a model for evaporating mini black holes in particle accelerators, in the context of the new gravity models with extra dimensions. With our model, based on the n-dimensional Vaidya metric, we are able to perform a QNM analysis which results in the possibility of obtaining the parameters of the black hole, such as its initial mass and the number of extra dimensions, from the experimental measurements. Finally, we present a study of a new solution, the gravastar, proposed as an alternative model for the end state of massive stars. We obtain bounds for the parameters of the solution and verify its stability against axial perturbations. Our results indicate that the gravastar\'s QNM spectrum can indeed be used to distinguish a black hole from a gravastar.

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Yasuda, Ivan. ""Pseudo-tensor de momento e energia em teoria de perturbação de buracos negros"". Universidade de São Paulo, 2006. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-23052006-162818/.

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Estudamos a possibilidade de efetuar cálculos de observáveis físicos no calibre de Regge-Wheeler. Apesar das perturbações da métrica de Schwarzschild serem divergentes nesse calibre tanto no infinito nulo futuro como no horizonte de eventos, veremos que o fluxo de energia, representado pela componente temporal-espacial do tensor de momento e energia efetivo, é finito nesses limites e idêntico aos resultados obtidos em calibres de radiação, ilustrando a irrelevância da escolha de calibre para o cálculo de quantidades físicas. Expressando a variação de massa do buraco negro perturbado como uma perturbação de segunda ordem esfericamente simétrica, obtemos a contribuição de monopolo para a energia irradiada por ondas gravitacionais.

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Vieira, Horácio Santana. "Estudos relativos à influência de campos gravitacionais de buracos negros sobre sistemas quânticos". Universidade Federal da Paraíba, 2014. http://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/handle/tede/5743.

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Made available in DSpace on 2015-05-14T12:14:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 2344020 bytes, checksum: 1d77972a45b8beef7c3fe6631dfddaa2 (MD5) Previous issue date: 2014-02-28
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
In this dissertation we consider the influence of gravitational fields due to the black holes of Kerr-Newman and Kerr-Newman-de Sitter, on a massive scalar field, with and without charge. We obtain the exact solutions of the radial Klein-Gordon equation in the spacetime of Kerr-Newman which are given in terms of the confluent Heun functions. In the particular case of a extreme Kerr-Newman black hole, the solution is given in terms of double confluent Heun functions. We also investigate the solutions close to the exterior event horizon and very far from the black hole. For a charged scalar field, we obtain exact solutions corresponding to the angular Klein-Gordon equation in the Kerr-Newman-de Sitter spacetime which are given in terms of the Heun functions. Using a method due to Damour and Ruffini, we study the Hawking radiation of massive scalar particles. In the Kerr-Newman black hole, we obtain the exact solutions for both the angular and radial Klein-Gordon equations, which are given in terms of the confluent Heun functions. From the radial solution, we obtain the exact wave solutions near to the exterior horizon of the black hole, and discuss the Hawking radiation of charged massive scalar particles.
Nesta dissertação tratamos da influência do campo gravitacional produzido pelos buracos negros de Kerr-Newman e Kerr-Newman-de Sitter sobre um campo escalar massivo com e sem carga. Obtemos as soluções exatas da parte radial da equação de Klein-Gordon em um espaço-tempo de Kerr-Newman, que são dadas em termos das funções confluentes de Heun. No caso particular correspondente ao buraco negro de Kerr-Newman extremo, a solução é dada em termos das funções duplamente confluentes de Heun. Investigamos, também, as soluções nas proximidades do horizonte de evento exterior e longe do buraco negro. Para um campo escalar massivo carregado, obtemos as soluções exatas para a parte angular da equação de Klein-Gordon em um espaço-tempo de Kerr-Newman-de Sitter, que são dadas em temos das funções de Heun. Utilizando o método de Damour & Ruffini, estudamos a radiação Hawking para partículas escalares massivas. No buraco negro de Kerr-Newman, obtemos as soluções exatas de ambas as partes radial e angular da equação de Klein-Gordon, que são dadas em termos das funções confluentes de Heun. A partir da solução radial, obtemos as soluções de ondas exatas próximas ao horizonte exterior do buraco negro e discutimos a radiação Hawking para partículas escalares massivas carregadas.

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Lozório, Weslley Marinho. "Desigualdades de Penrose e um teorema da massa positiva para buracos negros carregados". reponame:Repositório Institucional da UFC, 2014. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/8069.

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LOZÓRIO, Weslley Marinho. Desigualdades de Penrose e um teorema da massa positiva para buracos negros carregados. 2014. 52 f. Tese(Doutorado em Matemática) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014
Submitted by Erivan Almeida (eneiro@bol.com.br) on 2014-05-14T18:59:13Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_wmlozorio.PDF: 349213 bytes, checksum: 941ad074ed9b8407810e44a6d485082f (MD5)
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We present Penrose-type inequalities and a positive mass theorem to charged black roles, ie, initial data for time-symmetric solutions of the Einstein-Maxwell equations, which can be isometrically immersed in Euclidean space as graphics. The statements use an integral formula for the ADM mass of such hypersurfaces and the inverse mean curvature flow.
Apresentamos desigualdades do tipo Penrose e um teorema de massa positiva para buracos negros carregados, isto é, dados iniciais para soluções tempo-simétricas das equações de Einstein-Maxwell, que podem ser isometricamente mergulhados no espaço euclidiano como gráficos. As demonstrações usam uma fórmula integral para massa ADM de tais hipersuperfícies e o fluxo pela curvatura média inversa.

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Rozprawy doktorskie na temat „Buracos negros”

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