Simulación del mapa de intensidades en discos de acreción magnéticamente polarizados alrededor de agujeros negros de Kerr

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dc.contributor.advisorLora Clavijo, Fabio Duván
dc.contributor.advisorPimentel Díaz, Óscar Mauricio
dc.contributor.authorVelásquez Cadavid, Juan Manuel
dc.contributor.evaluatorGonzález Villegas, Guillermo Alfonso
dc.contributor.evaluatorCruz Osorio, Alejandro
dc.date.accessioned2022-11-15T14:56:52Z
dc.date.available2022-11-15T14:56:52Z
dc.date.created2022-11-13
dc.date.issued2022-11-13
dc.description.abstractLos campos magnéticos presentes en los discos de acreción alrededor de agujeros negros están asociados con procesos de acreción y amplificación de energía. El aporte del campo magnético debido a la polarización magnética del material induce efectos sobre las propiedades físicas del medio que repercuten en la radiación proveniente de los discos de acreción. Por ende, a partir de las observaciones sería posible determinar el impacto generado por la polarización magnética en el perfil de emisión y establecer posteriormente las propiedades del agujero negro. Como primer paso se reprodujo la ecuación de la transferencia radiativa, a partir de la cual se calculó la intensidad específica para cada fotón emitido desde el disco. Posteriormente, se realizaron simulaciones para llevar a cabo un análisis sistemático de los posibles efectos observables producidos por las propiedades magnéticas de un toro alrededor de un agujero negro de Kerr. Se encontró que al considerar radiación sincrotrón no térmica, los efectos de la polarización magnética son insignificantes cuando el plasma está dominado por la presión del gas. Sin embargo, cuando los discos están dominados por la presión magnética, a medida que disminuye la magnetización la emisión se intensifica. En particular, se encontró una tendencia en la cual los discos paramagnéticos más intensamente en relación al caso de Kommisarov, y que estos a su vez emiten mayor intensidad que los discos diamagnéticos. Además, se encontró que la compacidad del disco cambia con la susceptibilidad magnética, siendo los discos paramagnéticos más compactos que los discos de Komissarov, y estos últimos más compactos que los diamagnéticos. Esto conlleva a que los discos diamagnéticos emitan un mayor flujo dado que cada fotón tiene mayor camino óptico para viajar dentro del disco. Asimismo, al aumentar la magnetización también aumenta el flujo emitido, puesto que se desprecian los efectos de la susceptibilidad magnética.
dc.description.abstractenglishMagnetic fields in the accretion disks around black holes are associated with processes of accretion and amplification of energy. The contribution of the magnetic field due to the magnetic polarization of the material induces effects on the physical properties of the medium that affect the radiation coming from the accretion disks. Therefore, from the observations it would be possible to determine the impact generated by the magnetic polarization in the emission profile and subsequently establish the properties of the black hole. As a first step, the radiative transfer equation was reproduced, from which the specific intensity for each photon emitted from the disk was calculated. Subsequently, simulations were carried out to carry out a systematic analysis of the possible observable effects produced by the magnetic properties of a torus around a Kerr black hole. It was found that when considering non-thermal synchrotron radiation, magnetic polarization effects are negligible when the plasma is dominated by gas pressure. However, when the disks are dominated by magnetic pressure, as the magnetization decreases, the emission intensifies. In particular, a tendency was found in which the paramagnetic disks more intensely in relation to the Kommisarov case, and that these in turn emit greater intensity than the diamagnetic disks. In addition, it was found that the compactness of the disk changes with magnetic susceptibility, with paramagnetic disks being more compact than Komissarov disks, and the latter more compact than diamagnetic ones. This leads to diamagnetic disks emitting a higher flux since each photon has a longer optical path to travel within the disk. Likewise, as the magnetization increases, the emitted flux also increases, since the effects of magnetic susceptibility are neglected.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001712639
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Matemática Aplicada
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?user=jmNIa5EAAAAJ&hl=es
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/20.500.14071/12066
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Matemática Aplicada
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.subjectDiscos de acreción
dc.subjectAgujeros negros
dc.subjectCampos magnéticos
dc.subjectGeodésicas
dc.subjectRadiación
dc.subjectModelado numérico
dc.subject.keywordAccretion disks
dc.subject.keywordBlack holes
dc.subject.keywordMagnetic fields
dc.subject.keywordGeodesics
dc.subject.keywordRadiation
dc.subject.keywordNumerical modeling
dc.titleSimulación del mapa de intensidades en discos de acreción magnéticamente polarizados alrededor de agujeros negros de Kerr
dc.title.englishSimulation of the Intensity Map in Magnetically Polarized Accretion Disks around Kerr Black Holes
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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