Escuela de Física
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Browsing Escuela de Física by browse.metadata.evaluator "Becerra Vergara, Eduar Antonio"
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Item Análisis del espectro de emisión proveniente de un toro magnetizado alrededor de singularidades desnudas con deformación cuadrupolar(Universidad Industrial de Santander, 2023-03-08) Prada Mendez, German David; Lora Clavijo, Fabio Duvan; Velásquez Cadavid, Juan Manuel; Cruz Osorio, Alejandro; Becerra Vergara, Eduar AntonioDesde una perspectiva teórica, el proceso de acreción de materia alrededor de objetos compactos tiene gran relevancia, ya que sirve como laboratorio natural para poner a prueba la relatividad general en el régimen de campo fuerte; esclareciendo el grado de validez del teorema de no pelo, la conjetura de censura cósmica y la posible existencia de soluciones exóticas que fungen como alternativas a los agujeros negros. Por medio de este trabajo, se analiza el espectro de emisión de discos de acreción geométricamente gruesos alrededor de singularidades desnudas descritas por la q metric. En primera instancia, se estudian las configuraciones de equilibrio de toros magnetizados alrededor de una singularidad desnuda para los casos de masa ADM variable y fija, y se determina el impacto del parámetro de deformación en estas por medio de la ecuación de Euler. Una vez realizada la construcción sistemática de discos en este espacio-tiempo, se realiza un método de trazado de rayos inverso por medio del código OSIRIS, para obtener, por primera vez, simulaciones del mapa de intensidad y perfiles de emisión de toros magnetizados en esta métrica. Se encuentra que los discos con masa ADM constante son de interés astrofísico, ya que permiten identificar el impacto del cuadrupolo de masa para un espacio-tiempo con una masa determinada previamente. Además, se comprueba el impacto del cuadrupolo sobre las cantidades observables, flujo e intensidad, para discos ópticamente gruesos y delgados. Esto debido a que para valores de q < 0, correspondientes a un objeto con deformación prolata, el espectro de emisión presenta mayor intensidad que el obtenido en el espacio tiempo de Schwarzschild. Así, se encuentra una característica diferencial para distinguir los toros formados alrededor de una singularidad desnuda de los presentes en la vecindad de un agujero negro estático.Item Efecto de las colisiones en un plasma parcialmente ionizado para la manifestación de fulguraciones solares en la región cromosférica(Universidad Industrial de Santander, 2025-06-10) Montañez Lobo, Adrián Ricardo; Lora Clavijo, Fabio Duván; Orozco Ospino, Eduardo Alberto; Becerra Vergara, Eduar AntonioLas fulguraciones solares son fenómenos caracterizados por la liberación explosiva de la energía que está almacenada en el campo magnético solar, en forma de energía cinética, térmica y por radiación electromagnética, a través del mecanismo de la reconexión magnética. Estos fenómenos son caracterizados por considerarse de carácter coronal, por lo cual han sido estudiados bajo el marco de los fluidos totalmente ionizados. Sin embargo, durante estos eventos se han registrado trazas de emisión en el espectro del hidrógeno, las cuales sugieren la presencia de procesos de ionización y recombinación. En el presente trabajo de grado se desarrolla la reconexión magnética en el marco de las fulguraciones solares de origen cromosférico. Para ello, se analiza la posibilidad de que ocurran estos eventos en un entorno que involucre plasma parcialmente ionizado, por medio del análisis energético y morfológico del sistema. Así mismo, se observa el efecto de la interacción por medio las colisiones elásticas e inelásticas, sobre el proceso de la reconexión magnética. Con este propósito, se emplea el código MAGNUS, un código magnetohidrodinámico diseñado para computación paralela que integra los efectos de la resistividad óhmica y la transferencia de calor. Este código está adaptado para simular la interacción de dos fluidos, la cual se describe mediante términos de colisiones. Para resolver estos términos, se implementa un esquema de evolución Explícito-Implícito, que facilita el cálculo de términos rígidos. De este trabajo se obtuvo que, para un volumen de 0.4 x 0.0078 x 0.4 ~ [Mm³] en la cromósfera, las escalas de energía liberada comprenden los 10^19 y los 10^20 ergios, lo cual son escalas aceptables considerando el volumen tan reducido en comparación con las escalas esperadas de una fulguración. Así mismo, se determinó que en esta región el efecto de las colisiones juega un papel importante, mostrando aumentos de hasta un 50\% de la energía liberada cuando se tiene en consideración el efecto de las colisiones.Item La inflación primordial de rodadura constante(Universidad Industrial de Santander, 2025-05-12) Adarme Rodríguez, Julián; Rodríguez García, Yeinzon; Becerra Vergara, Eduar Antonio; Nieto Guerrero, Carlos MauricioHan pasado ya 43 años desde que Alan Guth propuso la idea de una expansión exponencial acelerada. Aunque su motivación original era distinta, este periodo que hoy en día conocemos como inflación ha resultado ser fundamental para explicar la notable homogeneidad que tiene el universo temprano para el momento en el que sucede recombinación. Dado que se trata de un marco de pensamiento relativamente reciente, era de esperarse que muchos modelos inflacionarios surgieran y no estuviesen de acuerdo con las observaciones, como en el caso de los escenarios de inflación caótica, inflación natural e inflación de cima de colina (aunque este último puede resultar viable si se considerando un potencial cuártico). Algunos modelos de vieja data demostraron ser lo suficientemente acertados como para seguir siendo considerados relevantes, mientras que otros son más recientes y con ideas tanto atractivas como frescas, algo que siempre brinda mucho de qué hablar. En torno a este último grupo de modelos se centra este proyecto de investigación. El propósito es explorar en detalle los elementos y características de la inflación de rodadura ultra lenta y de la inflación de rodadura constante, y compararlos a su vez con los de su predecesor, la inflación de rodadura lenta.Item Sistemas Binarios de Estrellas de Neutrones como Super-Emisores de Ondas Gravitacionales(Universidad Industrial de Santander, 2025-07-05) Figueroa Hernández, Juan Diego; Rodríguez Ruiz, José Fernando; Becerra Bayona, Laura Marcela; Núñez de Villavicencio Martínez, Luis Alberto; González Villegas, Guillermo Alfonso; Becerra Vergara, Eduar AntonioEn el presente trabajo se calcula la eficiencia de emisión de ondas gravitacionales durante el proceso de fusión de objetos compactos, con especial enfoque en sistemas binarios de estrellas de neutrones. El objetivo es determinar la detectabilidad del objeto postfusión y comprender por qué en el evento GW170817 se detectó una energía tan baja en los canales de emisión electromagnética (del orden de 10^{46} erg), a pesar de que el defecto de masa del sistema binario es considerablemente mayor (aproximadamente 2.5 x 10^{53} erg). Se estudian y extienden modelos aproximados ya propuestos en la literatura, como el modelo simplificado para la fusión cuasi-circular de objetos compactos y el modelo de leyes de conservación. Estos modelos dividen la fusión en cuatro fases principales: i) régimen espiral adiabático, ii) caída y fusión, iii) amortiguamiento o "ringdown", y objeto final: agujero negro de Kerr o estrella de neutrones con rotación rápida. Para el análisis y la correspondencia entre el sistema inicial y final se utilizan, además de la fórmula Newtoniana de radiación cuadrupolar, leyes de conservación como la conservación de la energía, el momento angular y la materia bariónica, así como relaciones cuasi-universales que describen a la estrella de neutrones axialmente simétrica final que no emite radiación gravitacional. Se estudia el impacto de la presencia o ausencia de un disco de acreción alrededor del objeto final y el efecto de la rotación de las estrellas de neutrones que forman el sistema binario inicial. Por último, se modela el objeto postfusión como un elipsoide de Riemann-S y se determinan las características de la señal emitida en esta fase. Se concluye que el intervalo de frecuencias de las ondas durante la parte final del proceso se encuentra en el rango de los kHz. Esto permite inferir la no detectabilidad de dichos objetos al final de la evolución por parte de los interferómetros terrestres actuales, como LIGO y Virgo, cuyo rango óptimo de operación se encuentra entre 10 Hz y 1 kHz. No obstante, proyectos futuros como el Telescopio Einstein esperan alcanzar una sensibilidad significativamente superior, tanto en frecuencias bajas (por debajo de los 10 Hz) como en el rango de frecuencias altas (hasta varios kHz), lo que permitiría detectar este tipo de señales. Para GW170817, la emisión gravitacional durante la fase de inmersión y amortiguamiento, según el modelo de elipsoides de Riemann-S, genera una energía total en ondas gravitacionales del orden de 10^{53} erg, con una eficiencia neta de hasta un 2%. Sin embargo, esto no es suficiente para explicar la baja energía detectada en los canales de emisión electromagnética. Además, se determina que esta eficiencia no puede ser tan alta como la prevista en otros modelos, que la estiman por encima del 5%. Modelos aproximados que siguen leyes generales de la física, como los aquí presentados, sirven de guía para investigaciones numéricas más detalladas.