Formação e análise de estruturas autogravitantes: problemas numéricos, astrofísicos e cosmológicos

• Processo: 05/57105-2
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Vigência: 01 de março de 2006 - 31 de março de 2010
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física das Partículas Elementares e Campos
• Pesquisador responsável: Patricio Anibal Letelier Sotomayor
• Beneficiário: Patricio Anibal Letelier Sotomayor
• Instituição-sede: Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica (IMECC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 09/03098-6 - Estabilidade linear de kinkes e outros objetos topologicos, BP.MS; 09/02978-2 - Caos Quântico Relativístico, BP.MS; 08/08652-9 - Gravitação Modificada e sua Contribuição para o Setor Escuro Cosmológico e Inflação, BP.PD; + mais bolsas vinculadas 08/06670-0 - Modelos Analíticos de Estruturas Auto-Gravitantes, BP.PD; 07/06839-1 - Geometrias não-riemannianas e matéria escura, BP.MS; 06/54806-2 - Modelos relativisticos de galaxias., BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Cosmologia (astronomia) Buracos negros

Resumo

O tema central de este projeto é o modelo de buraco negro em quanto objeto astrofísico, em outras palavras um paradigma de objeto compacto com horizonte. Os diferentes aspectos que nos interessam tem todos, ao menos em principio, uma componente observacional. Estudaremos: a) O movimento de partículas de prova orbitando em torno de um buraco negro com diferentes tipos de perturbações, tais com anéis, discos, campos magnéticos, barras, etc. Também o movimento em torno de dois buracos negros, em particular o problema de Hill e suas possíveis extensões relativísticas e pseudo-relativísticas. Este é um tema tradicional da mecânica celeste onde nos agregamos uma componente de relatividade geral. b) Modelos de objetos compactos com estruturas (discos, anéis, campos magnéticos, campos elétricos, etc.). Procuramos soluções exatas das equações de Einstein que posam representar objetos de interesse astrofísico com vista a seu uso posterior em outras pesquisas como a formação de estruturas por corpos centrais em rotação, simulações numéricas de enxame de partículas e também de fluidos de teste. Estudo de estabilidade linear de estruturas. Também procuramos sistemas integráveis que possam representar matéria com ou sem campos acoplados às equações de Einstein. Soluções da equação de Fokker-Plank para a distribuição de partículas em discos newto¬nianos e possíveis generalizações para discos relativísticos. c) Formação de estruturas a nível cosmogônico e cosmológico, contribuição estocástica para o crescimento de pequenas perturbações no universo em expansão. Extensões das relatividade Einsteniana, especialmente teorias multidimensionais e teorias com torsão, também teorias tipo gravitação newtoniana modificada. Problema da matéria e energia cura. Estudo de cordas cósmicas e outras singularidade do espaço tempo. A metodologia a ser empregada é baseada fortemente no uso de computadores tanto como ferramenta de cálculo numérico como algébrica. (AU)