Fundamentos das ondas gravitacionais: aplicações em Astrofísica e Cosmologia

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Silva, Hebertt Leandro
• Orientador(a): Sturani, Riccardo
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
• Programa de Pós-Graduação: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Física; Ondas gravitacionais; Modos longitudinais; Constante de Hubble
• Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/45691

A detecção de ondas gravitacionais prevista pela Relatividade Geral abriu possibilidades para o estudo de uma Física até então inexplorada. Com base nesta afirmação, o presente trabalho está dividido em duas partes. Primeiramente, analisamos um efeito na equação do desvio da geodésica, denominado efeitos de memória. Propomos um modelo que representa uma descrição simplificada de uma fonte astrofísica que emite radiação e analisamos seu efeito no detector logo após a passagem da radiação. Em particular investigamos um efeito que é devido a mudança nos modos longitudinais, ao invés do efeito de memória da parte radiativa considerado na literatura. O modelo proposto assume simetria esférica em que toda a fonte inicialmente em repouso é convertida em radiação. Os modos longitudinal e transversal (radiativo) contribuem no tensor de Riemann e interagem com o detector e estudamos a possibilidade de detectar estes modos longitudinais variáveis no tempo. Na segunda parte desta tese, propomos uma forma de medir a constante de Hubble que é um parâmetro de proporcionalidade na relação entre o redshift e a distância de luminosidade dL, alem do mais é um parâmetro crucial na Cosmologia que fornece uma medida atual da taxa de expansão do Universo. A aplicacação consiste em medir H0 usando as detecções de ondas gravitacionais de coalescências de binárias de buracos negros cuja amplitude depende inversamente da distância de luminosidade dL sem a contraparte eletromagnética. O método consiste em quebrar a degenerescência entre H0 e o redshift usando as informações estatísticas proveniente da população de binárias de buracos negros astrofísicos usando a distribuição da fonte em função do redshift. Com isso faremos uma previsão de com quantas detecções no futuro podemos obter H0 com uma precisão determinada.