Discos de acreción con magnetización alrededor de agujeros negros de Kerr

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Date
2020
Authors
Pimentel Díaz, Oscar Mauricio
Journal Title
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En la descripción magneto-hidrodinámica de sistemas astrofísicos usualmente se asume que los campos magnéticos son generados por corrientes de conducción. Sin embargo, la polarización magnética de la materia puede ser relevante en sistemas magnéticamente dominantes como discos de acreción, pulsares, magnetares, entre otros. En esta tesis se presenta por primera vez el sistema de ecuaciones conservativas de la GRMHD con polarización magnética y se calcula su estructura de valores propios. Estos resultados se implementan en el código CAFE para simular choques unidimensionales e inestabilidades de Kelvin-Helmholtz en fluidos diamagnéticos y paramagnéticos. Por otro lado, se presentan las primeras soluciones analíticas de discos de acreción magnéticamente polarizados alrededor de un agujero negro de Kerr, los cuales se evolucionan con el código Cosmos++ para estudiar su proceso de acreción. El estudio teórico y numérico realizado en este trabajo sobre la propagación de ondas y generación de inestabilidades en plasmas magnéticamente polarizados muestra que en fluidos diamagnéticos las ondas más rápidas se propagan con mayor velocidad que en fluidos paramagnéticos. Sin embargo, el estado inicial de plasmas paramagnéticos es más susceptible a formación de inestabilidades magneto-rotacionales y del tipo Kelvin-Helmholtz, y por lo tanto, a la amplificación de la energía magnética. Esto produce niveles de turbulencia magnética en procesos de acreción que podrían explicar la discrepancia actual entre simulaciones y observaciones de núcleos activos de galaxias.
Description
Keywords
Magnetohidrodinámica Relativista (GRMHD), Métodos Numéricos, Relatividad, Discos de Acreción, Inestabilidad de Kelvin-Helmholtz, Agujeros Negros, Susceptibilidad Magnética
Citation