Aspectos quânticos e clássicos da instabilidade de campos fundamentais em espaços-tempos astrofísicos

Autor(es)

Raissa Fernandes Pessoa Mendes

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: São Paulo. 2015-06-17.
• Instituição: Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Física Teórica (IFT). São Paulo
• Data de defesa: 2014-07-28
• Orientador: George Emanuel Avraam Matsas

Resumo

Campos escalares, além de possibilitarem uma descrição efetiva de interações mais complexas, surgem como extensões interessantes da Relatividade Geral, candidatos para matéria escura ou como peças-chave em modelos cosmológicos. Sua fenomenologia é rica e pode, a princípio, ser acessada por meio de experimentos e observações. Em particular, configurações astrofísicas que seriam estáveis de acordo com a Relatividade Geral podem se tornar instáveis devido à presença, na Natureza, de certos campos escalares não minimamente acoplados com a gravitação. Recentemente, mostrou-se que essa instabilidade pode se manifestar quanticamente por meio da amplificação das flutuações quânticas do campo e da densidade de energia de vácuo. Esse efeito de dominância do vácuo induzida pela gravitação evidencia o importante papel que podem ter efeitos quânticos em espaços-tempos curvos. O trabalho apresentado nesta Tese tem como objetivo contribuir para um maior entendimento desse efeito, em duas frentes principais. Primeiramente, buscamos esclarecer a relação entre a descrição quântica da instabilidade e a análise clássica dos modos quasinormais do sistema. Em particular, mostramos como flutuações quânticas podem ser simuladas por perturbações clássicas com uma amplitude adequada. Em segundo lugar, estudamos a estabilidade de campos não minimamente acoplados no espaço-tempo de cascas finas esferoidais e com rotação. O objetivo principal desse estudo é caracterizar, em modelos simples, como o espaço de parâmetros da instabilidade se altera quando relaxamos hipóteses assumidas anteriormente, como estaticidade e simetria esférica do espaço-tempo de fundo. A consideração desses aspectos é motivada principalmente pela possibilidade de se colocar vínculos sobre os acoplamentos permitidos na Natureza com base em dados observacionais... (AU)

• Processo FAPESP: 11/06429-3 - Teoria quântica de campos em espaços esfericamente simétricos e o efeito do despertar do vácuo.
• Beneficiário: Raissa Fernandes Pessoa Mendes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado