Modelos cosmológicos, agujeros negros y lentes gravitatorias - Sendra, Carlos Maximiliano (2015)
En la presente Tesis, se estudian agujeros negros no rotantes y con simetría esféricacomo lentes gravitatorias, en el contexto de diferentes modelos cosmológicos. Cuando un agujero negro se encuentra entre una fuente puntual y un observador,además de las imágenes primaria y secundaria, se forman dos conjuntos infinitosde imágenes, denominadas relativistas. Para realizar un estudio analítico se obtiene,en términos de los parámetros característicos de cada geometría, el ángulode deflexión en los límites de deflexión débil y fuerte. El primero consiste en unaaproximación de dicho ángulo a primer orden en la inversa de la coordenada radialcon centro en la lente y corresponde al caso en que la luz se deflecta lejos de laesfera de fotones del agujero negro, dando lugar a las imágenes primaria y secundaria. El segundo es utilizado para estudiar el caso en que los rayos de luz pasanlo suficientemente cerca de la esfera de fotones, de modo que efectúan una o másvueltas (en cualquier sentido) alrededor del agujero negro antes de emerger y llegaral observador, produciéndose de este modo las imágenes relativistas. El ángulode deflexión se calcula en este caso mediante una aproximación asintótica de tipologarítmico que diverge en el radio de la esfera de fotones. A partir del ángulo dedeflexión aproximado, se encuentran las posiciones y magnificaciones de las imágenesde manera analítica. En esta Tesis, utilizando los límites mencionados, seestudia en primer lugar un agujero negro sin masa en cosmologías con dimensionesextra en el marco del modelo de Randall-Sundrum tipo II. Luego, se considerauna solución de agujeros negros regulares con un campo fantasma. Finalmente, seanaliza una clase de agujeros negros cargados en gravedad escalar-tensorial. Losdistintos campos que aparecen en estos últimos dos casos fueron propuestos originalmentecon el fin de modelar la energía oscura. Se efectúan comparaciones conotras geometrías de interés y se presenta el caso del agujero negro supermasivo delcentro galáctico.