Efectos cuánticos gravitacionales sobre la estabilidad de acreción hacia un agujero negro de schwarzschild (2017)
En este trabajo investigativo de tesis de maestría se realizó el estudio de los efectos cuánticos gravitacionales, en el contexto del escenario de seguridad asintótica, sobre la estabilidad de la acreción estacionaria y radialmente simétrica de un fluido ideal producida por un agujero negro de Schwarzschild estático. La estabilidad se analizó considerando perturbaciones linealizadas basadas en la ecuación de continuidad, modeladas mediante onda estacionaria y onda viajera de alta frecuencia. Al considerar la métrica de Schwarzschild clásica se encontró que la amplitud de la perturbación, modelada como onda estacionaria, decaía en el tiempo, debido a que el acople entre el flujo y la geometría del espacio-tiempo actúa como un efecto disipador. En el análisis de los efectos de gravedad cuántica, al considerar la métrica mejorada de Schwarzschild en el esquema de truncación de Einstein-Hilbert, se obtuvo que la estabilidad se preserva, sin embargo a medida que la masa del agujero negro disminuye hasta llegar a la masa crítica (del orden de la masa de Planck), los cálculos numéricos cuantitativos muestran que en el escenario de seguridad asintótica se logra una mayor estabilidad con respecto al caso de elatividad general, tanto para onda estacionaria como para onda viajera. Pero, cuando la masa del agujero negro es menor que la masa crítica, la estabilidad del fluido disminuye en el escenario de seguridad asintótica con respecto a relatividad general, tanto en el análisis de onda estacionaria y viajera. Estos resultados se explican a partir de la estructura de los horizontes de eventos de la métrica mejorada, que determina su curvatura y el acople entre la geometría y el fluido. El problema se resolvió mediante simulación computación en un código desarrollado en MatLab, donde se utilizaron métodos numéricos de integración y de diferencias finitas.