Compact objects in Ricci-Based gravity: Theory and Phenomenology

• Autores: Merce Guerrero Román
• Directores de la Tesis: Diego Rubiera García (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Complutense de Madrid ( España ) en 2023
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 163
• Títulos paralelos:
  • Objetos compactos en teorías basadas en el Ricci: Teoría y fenomenología
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Alberto Ruiz Cembranos (presid.), María del Prado Martín Moruno (secret.), Laur Järv (voc.), Mariam Bouhmadi López (voc.), Álvaro de La Cruz Dombriz (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física por la Universidad Complutense de Madrid
• Materias:
  • Física
    • Física teórica
      • Gravitación
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Docta Complutense
• Resumen
  • español

    La teoría de la Relatividad General (GR) ha sido la teoría gravitatoria más exitosa hasta ahora, puesto que concuerda con una gran variedad de observaciones y tests. A pesar de su éxito, el hecho de que predice singularidades espaciotemporales a altas energías o requiere de la materia/energía oscura aun no detectada para tener modelos cosmológicos consistentes, ha abierto la puerta a explorar otras teorías de gravedad más allá de GR para poder explicar estos problemas. En particular, hay diferentes maneras en las que uno puede modificar dicha teoría y de todas las opciones, esta tesis está fundada en las llamadas teorías basadas en el Ricci (RBGs). Estas son un subgrupo de teorías gravitatorias dentro del formalismo Palatini o metrico-afín (donde la conexión y la métrica se mantienen como identidades distintas).

    Esta tesis tiene el objetivo se estudiar las consecuencias de las RBG en objetos astrofísicos y encontrar, por un lado, discriminadores observacionales que nos puedan ayudar a identificarlos y, por otro lado, proporcionar tests para constreñir esas teorías. Con el fin de alcanzar dichos objetivos, he dividido la tesis en dos partes; la primera esta principalmente centrada en los aspectos teóricos definir las propiedades y las diferentes teorías dentro de las RBG o encontrar soluciones regulares dentro de dichas teorías y con rotación.

    Por otro lado, la segunda parte se centra en la fenomenología de los objetos astrofísicos, especialmente, en encontrar modelos observacionales que puedan ser comparados con datos y nos permitan testear estas teorías de gravedad. Por una parte, buscamos fenómenos cualitativamente distintos en la apariencia óptica de estrellas compactas que puedan ser identificados inequívocamente. Por ejemplo, agujeros de gusano asimétricos con dos esferas de fotones distintas u otras geometrías que nos permitan construir complejidad en el análisis de los patrones de los anillos luminosos cuando hay un disco de acreción alrededor del objeto compacto. Por otra parte, encontramos diferentes test observacionales relacionados con la temprana evolución de una estrella de masa baja. En particular, empezando por la contracción de la protoestrella siguiendo la llamada "Hayashi track" hasta llegar a la Secuencia Principal en el diagrama de Hertzsprung-Russell (dónde la estrella quema hidrogeno de manera estable).

  • English

    General Relativity (GR) has been the most successful theory to describe gravity up to now, since it is in agreement with many different tests. Despite its achievements, GR also presents some problems that have opened the door to explore other theories beyond it in order to address these issues, for example the fact that it predicts the existence of spacetime singularities at high-energy scales or requires the yet non-detected dark energy/matter for the consistency of the cosmological models. Chapter 1 discusses the different ways one can modify GR and, among all of the different proposals, this Thesis is based on the so-called Ricci-Based Gravities (RBG) a subgroup of gravitational theories inside the metric-affine or Palatini formalism (where the connection and the metric are kept as independent entities)...