Geodésicas en el espacio-tiempo de materia oscura autogravitante y su aplicación a la dinámica estelar alrededor del centro Galáctico

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dc.contributor.advisorGonzález Villegas, Guillermo Alfonso
dc.contributor.advisorRueda Hernández, Jorge Armando
dc.contributor.advisorBecerra Bayona, Laura Marcela
dc.contributor.authorBecerra Vergara, Eduar Antonio
dc.contributor.evaluatorMatos, Tonatiuh
dc.contributor.evaluatorGuzmán Murillo, Francisco Shidartha
dc.contributor.evaluatorMakler, Martin
dc.contributor.evaluatorOlivares Sánchez, Héctor Raúl
dc.contributor.evaluatorLora Clavijo, Fabio Duván
dc.date.accessioned2022-04-06T19:04:01Z
dc.date.available2022-04-06T19:04:01Z
dc.date.created2022-03-30
dc.date.issued2022-03-30
dc.description.abstractEl movimiento de las estrellas alrededor del centro Galáctico muestra que el potencial gravitacional esta dominado por una fuente central de aproximadamente 4×10^6 M⊙, llamada Sagitario A* (Sgr-A*). Este objeto compacto es tradicionalmente asumido como un agujero negro (BH) masivo a pesar de que no existe una prueba unívoca de su presencia. Particularmente importante para la hipótesis del BH, y para cualquier modelo alternativo, es la predicción y explicación de la dinámica orbital de las estrellas más cercanas a Sgr-A*, denominadas estrellas S, principalmente el ajuste de los datos astrométricos de la estrella S2. Otro objeto relevante es G2, cuyos datos de observación más recientes desafían al escenario de un BH: su velocidad radial pospericentro es menor a la esperada para una órbita kepleriana alrededor del hipotético BH masivo. Como alternativa al escenario de un BH central, se propone un escenario que identifica la naturaleza del objeto compacto supermasivo como un núcleo denso de materia oscura (DM) compuesto de fermiones. Esta concentración de DM es predicha por el perfil núcleo denso - halo diluido obtenido a partir del modelo relativista de materia oscura Ruffini-Argüelles-Rueda (RAR), que también se ajusta con precisión a las curvas de rotación del halo Galáctico. Acá demostramos que el potencial gravitacional exclusivo de tal perfil de DM, para una masa de fermiones de 56 keV, explica: (i) todos los datos disponibles de la órbita y velocidad radial de S2, así como su corrimiento al rojo y la precesión relativista de su periapsis; (ii) los datos actualmente disponibles sobre la órbita y la velocidad de G2, incluido la desaceleración del pasaje pospericentro sin introducir una fuerza de arrastre u otros agentes externos, es decir, su movimiento es puramente geodésico; y (iii) todos los datos observacionales disponibles (posición y velocidad) de las 17 estrellas mejor resueltas que orbitan alrededor de Sgr-A*.
dc.description.abstractenglishThe star's motion around the Galactic center shows that the gravitational potential is dominated by a central source of approximately 4×10^6 M⊙, called Sagittarius A* (Sgr-A*). This compact object is traditionally assumed to be a massive black hole (BH) even though univocally proof of its existence is absent. Particularly important for the BH hypothesis, and any alternative model, is the prediction and explanation of the orbital dynamics of the closest stars that orbit around Sgr-A*, called S-stars. Primarily the fit of the multiyear, accurate astrometric data of the S2 star. Another relevant object is G2, whose most recent observational data challenge the massive BH scenario: its post-pericenter radial velocity is lower than the expectation from a Keplerian orbit around the hypothesized massive BH. As an alternative to the central BH scenario, we present a scenario that identifies the nature of the supermassive compact object as a dense core of dark matter (DM) composed of fermions. This DM concentration is predicted by the dense core - diluted halo profile obtained from the fully relativistic Ruffini-Argüelles-Rueda (RAR) fermionic DM model, which also accurately fits the Galactic-halo rotation curves. We here demonstrate that the exclusive gravitational potential of such a DM profile, for a fermion mass of 56 keV, explains: (i) all the available time-dependent data of the orbit and radial velocity of S2, as well as its redshift and relativistic precession of its periapsis; (ii) the currently available data on the orbit and velocity of G2, including the post-pericenter passage deceleration without introducing a drag force or other external agents, i.e., their motion is purely geodesic; and (iii) all the available observational data (position and velocity) of the 17 best-resolved stars orbiting around of Sgr A*.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001430237
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Física
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?hl=en&user=Kc1ZlagAAAAJ
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4848-1483
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9730
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programDoctorado en Física
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectCentro Galáctico
dc.subjectSistema Autogravitante
dc.subjectMateria Oscura
dc.subjectParámetros Orbitales
dc.subjectPartículas Elementales
dc.subject.keywordGalactic Center
dc.subject.keywordSelf-Gravitating System
dc.subject.keywordDark Matter
dc.subject.keywordOrbital Parameters
dc.subject.keywordElementary Particles
dc.titleGeodésicas en el espacio-tiempo de materia oscura autogravitante y su aplicación a la dinámica estelar alrededor del centro Galáctico
dc.title.englishGeodesics in space-time of self-gravitating dark matter and its application to stellar dynamics around the Galactic center
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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