José Antônio de Freitas Pacheco | Observatoire de la Côte d'Azur - França

• Processo: 06/02699-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 03 de setembro de 2006
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2006
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Astrofísica Extragaláctica
• Pesquisador responsável: Jorge Ernesto Horvath
• Beneficiário: Jorge Ernesto Horvath
• Pesquisador visitante: Jose Antonio de Freitas Pacheco
• Instituição do Pesquisador Visitante: Observatoire de la Côte d'Azur (OCA), França
• Instituição Sede: Instituto de Astronomia, Geofísica e Ciências Atmosféricas (IAG). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Buracos negros Modelo cosmológico Radiação Hawking Intercâmbio de pesquisadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Buracos Negros | Horizontes | Modelos Cosmologicos | Cosmologia

Resumo

A visita do Prof. Pacheco tem como objetivos o estudo de dois tópicos de atualidade em Cosmologia e Astrofísica de Altas Energias que podem ser descritos como o estudo de modelos de evolução cosmológica com energia phantom e a formação direta de buracos negros supermassivos. A Cosmologia contemporânea está baseada na idéia de haver uma componente no Universo responsável pela aceleração observada na amostra de supernovas Ia como função do redshift z e os mapas detalhados da radiação de fundo. Esta componente deve possuir, para produzir estes efeitos, uma equação de estado do tipo com (e talvez ser uma função do tempo cósmico). Porém, a possibilidade de que tem sido levantada e estudada, nas chamadas cosmologias phantom que violam as condições de energia usuais e produzem efeitos pouco ortodoxos. Contudo, existem formas de contornar as objeções mais importantes às cosmologias phantom e seu estudo tem sido abordado em vários trabalhos recentes. Como corolário da dominância de uma energia escura phantom, outros efeitos de possível importância acontecem na evolução do Universo. Um destes efeitos é a evaporação dos buracos negros primordiais que absorvem quanta do campo phantom, o qual levanta suspeitas a respeito do sinal da entropia a ser atribuída a esse campo, a qual bem poderia ser negativa. Ou seja, existe uma evaporação bastante heterodoxa nestes modelos que nada tem a ver com a radiação de Hawking convencional. Estudaremos a questão da interação BH-campo phantom durante a visita do Prof. Pacheco com o intuito de compreender se esta situação é aceitável no contexto cosmológico, especialmente perto do chamado Big Rip onde aparentemente existem os maiores problemas com esta proposta. A questão da descrição do Universo no Big Bang às avessas indicado nas cosmologias phantom traz também questões importantes para a própria validade de uma descrição onde o horizonte cosmológico encolhe e os observadores interiores medem um campo de radiação à temperatura de Gibbons-Hawking, cuja densidade pode ultrapassar o valor da densidade de energia phantom antes do próprio Big Rip, tal vez invalidando conclusões baseadas na consideração exclusiva daquela componente exótica.A outra questão a ser abordada nesta visita é a da formação direta (ou seja, a partir do colapso de matéria ordinária e escura) de buracos negros supermassivos, a partir de sementes de massas menores ou diretamente na escala de massa medida. Este tópico vem sendo estudado pelo aluno D. Guariento do IF-USP no seu plano de Doutorado, e acreditamos que a presença do Prof. Pacheco possa contribuir bastante para esclarecer a) o tratamento dado ao colapso por nós, na tentativa de calcular as massas formadas e os tempos necessários b) o papel da hidrodinâmica negligenciada nos cálculos analíticos, assunto no qual o grupo do OCA-Nice vem trabalhando há vários anos em conexão com a formação de galáxias. Deveremos ainda examinar trabalhos recentes na literatura que estabelecem a inexistência de soluções de BH que crescem violentamente pelo acréscimo de radiação e matéria escura, assunto no qual temos contribuído com alguns trabalhos que visam responder à possibilidade de haver um engorde dos BH por estes processos até as escalas de como detectados nos bojos galácticos. Desde que a entropia atual do Universo reside maioritariamente nestes BH, a questão da sua formação está relacionada com seu possível sumiço nas cosmologias phantom do ponto anterior, de maneira que aqueles modelos são interessantes também deste outro ponto de vista. Referências E. Babichev, V. Dokchaev & Y. Eroshenko, gr-qc/0507119 (2005) G. Gibbons & S. Hawking, Phys. Ver. D15, 2738 (1977) J.A.S. Lima & J. Alcaniz, Phys. Lett. B600, 191 (2004) R.R. Caldwell, M. Kamionkowski & N.N. Weinberg. (AU)