Estudo de objetos compactos em um universo com constante cosmológica - Veneroni, Leone Santana de Melo (2021)
Esta tese visa a modelagem de objetos compactos, seja numa configuração estática, simulando idealmente estrelas de nêutrons, ou colapsante, podendo resultar num buraco negro. Para isso, consideramos um fluido radiante em colapso gravitacional com fluxo de calor radial, viscosidade volumar, viscosidade de cisalhamento e pressões anisotrópicas num espaço-tempo com constante cosmológica. Embora não tenhamos conseguido integrar a equação que nos permitiria estudar analiticamente todas as quantidades físicas relevantes, durante o processo de colapso, estas grandezas são apresentadas em termos de uma função do tempo, que determina tal evolução. Como uma alternativa, analisamos os casos particulares onde a pressão radial é nula e, em outra linha, investigamos a influência da constante cosmológica em uma aproximação linear. Foi apresentada uma solução das equações de campo de Einstein com dependência temporal, sendo estudadas quantidades físicas relevantes, tais como a função massa-energia e a luminosidade para um observador no infinito. Também foi analisado o caso estático com constante cosmológica, sendo estudados dois perfis de densidade (STEWART, 1982) (DURGAPAL; BANNERJI, 1983), propostos na literatura para modelar estrelas de nêutrons. Para eles, uma equação de estado não local com constante cosmológica é obtida como consequência da métrica escolhida. Nesses casos, as condições de energia foram analisadas de modo a assegurar a razoabilidade física dos modelos. O perfil de Stewart admite a presença de energia escura no interior do objeto nas camadas mais externas para certos valores da razão massa-raio γ. Também há valores de γ em que todas as condições de energia são satisfeitas. O perfil de Durgapal-Bannerji não admite energia escura, e para que garantir que todas as condições de energia sejam satisfeitas para um intervalo específico de γ, só permite soluções para Λ < 0. Por outro lado, investigamos o caso em que pressão radial é nula, revelando que a constante cosmológica negativa pode compensar a ausência de pressão radial.