Resumen de Microscopic analysis of rotating black holes
El objetivo principal de esta tesis es comprender desde el punto de vista microscópico algunos de los fenómenos característicos de los agujeros negros con rotación. Al incorporar la rotación aparecen fenómenos físicos que ayudan a comprender de manera más detallada y precisa la descripción microscópica de los agujeros negros mediante la teoría de cuerdas. En esta tesis nos centramos en dos modelos de particular interés: uno basado en el sistema D0-D6 y el otro en el sistema D1-D5-P. El primero resulta interesante porque a través de su conexión con la teoría M, permite obtener una descripción microscópica de agujeros negros neutros. Por otro lado, el segundo permite controlar mejor la teoría de campos conforme microscópica y ofrece una imagen más clara del origen del fenómeno de la superradiancia. Previamente ya se había estudiado microscópicamente el agujero negro de Kaluza-Klein (D0-D6) extremal con rotación lenta. Nosotros extendemos dicho análisis para cubrir también el caso extremal con rotación rápida. Dicha solución, a diferencia de la de rotación lenta, tiene una velocidad angular del horizonte diferente de cero y posee una ergosfera y, por lo tanto, se parece más al agujero negro de Kerr. El modelo de D-branas permite reproducir su entropía de manera exacta. En cambio, la masa sufre una renormalización al pasar de acoplamiento débil a acoplamiento fuerte, tal como predice el mecanismo del atractor. El modelo microscópico nos permite explicar por qué la solución de rotación rápida posee una ergosfera y presenta superradiancia, mientras que la de rotación lenta no lo hace. Además, mostramos que tomando un cierto límite de los agujeros de Kaluza-Klein, se obtiene la solución de Myers y Perry. y discutimos los regímenes de rotación lenta y rotación rápida desde este punto de vista. Para realizar un estudio más cuantitativo de la descripción microscópica del fenómeno de la superradiancia consideramos el sistema D1-D5-P. Para separar la superradiancia de los efectos térmicos consideramos un agujero negro D1-D5-P extremal con rotación no supersimétrico. Dicha solución tiene ergosfera. El modelo microscópico permite explicar la existencia de dicha ergosfera y muestra que la cota energética que verifican los modos superradiantes es consecuencia de la estadística de Fermi-Dirac a la que están sometidos los grados de libertad portadores de espín de la teoría dual. Computamos los ritmos de emisión superradiante desde ambos lados de la correspondencia y mostramos su concordancia. Al hacerlo, extendemos análisis previos de la radiación D1-D5-P, incluyendo el caso en que el campo escalar emitido tiene un cierto momento a lo largo de la dirección compacta. En futuros trabajos sería interesante extender nuestra imagen microscópica de la superradiancia a las soluciones regulares de solitón con cargas D1-D5-P, correspondientes a estados de la teoría de campos conforme con ambos sectores en un estado puro. Otra cuestión que merecería ser investigada es la ausencia de superradiancia fermiónica por parte de los sistemas con ergosfera previamente considerados.
