Efectos de arrastre de marcos en teorías modificadas de la gravedad con violación de paridad
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Date
2023-08-05
Authors
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Los recientes desarrollos en astronomía de multimensajeros han abierto la posibilidad de evaluar diversos fenómenos gravitacionales y sus predicciones provenientes tanto de Relatividad General (RG) como de teorías modificadas de la gravedad. Adicionalmente, en el contexto astrofísico, los objetos compactos siempre han sido sujetos de interés por ser laboratorios ideales para medir la gravitación en el régimen de campo fuerte. Por tal motivo, en este trabajo se estudia el fenómeno de arrastre de marcos producido por objetos compactos en las teorías de Horndeski, la teoría generalizada de Proca y la teoría generalizada de Proca SU(2). Éste es un efecto puramente relativista en el que el objeto compacto rotante distoriona el espaciotiempo ocasionando que observadores inerciales en caída libre se vean arrastrados, experimentando la aparición de una rapidez angular. Para encontrar las soluciones para este efecto se implementa el método de Hartle, un proceso que permite encontrar el arrastre de marcos generado por objetos compactos lentamente rotantes haciendo uso de las soluciones en el caso estático y esféricamente simétrico para los mismos objetos. El análisis de los resultados numéricos permite extraer información física relevante sobre el rol de los campos en la interacción gravitacional. De manera general, los resultados obtenidos muestran la existencia de características particulares para cada una de las teorías que las hace absolutamente distinguibles en caso de, a futuro, poder acceder a resultados observacionales del arrastre de marcos. Adicionalmente, el proceso llevado a cabo revela la necesidad de imponer restricciones en los parámetros libres de las teorías GP y GSU2P. Si bien en la literatura se han reportado cotas para los parámetros libres de las teorías a través de la admisibilidad física de soluciones estáticas y esféricamente simétricas, las aquí estimadas, usando las soluciones de arrastre de marcos, son más restrictivas, lo que muestra la necesidad de implementar este tipo de estudios en las diferentes teorías de gravedad. Finalmente, para la teoría GSU2P, se encontró la existencia de soluciones de objetos compactos constituidos únicamente de campos bosónicos vectoriales. Estos objetos, conocidos en la literatura como solitones, son de interés teórico por ser considerados imitadores de agujeros negros. Se encontró que este tipo de objetos no produce arrastre de marcos, lo que es un elemento muy distintivo de cara a resultados observacionales.
Description
Keywords
Teoría de Horndeski, Teoría generalizada de Proca, Teoría generalizada de Proca SU(2), Objetos compactos, Estrellas de neutrones, Arrastre de marcos