Investigaciones sobre agujeros negros en gravedad modificada - López Armengol, Federico Gastón (2019)
En esta tesis abordamos el problema de la materia oscura, analizando las predicciones de una nueva teoría para la interacción gravitatoria con la que se proclama no requerir materia oscura para explicar las observaciones. Esta teoría, formulada por John Moffat en el año 2006, se denomina Teoría Escalar-Tensorial-Vectorial de la Gravitación (STVG por sus siglas en inglés). Debido a que la teoría ya fue ampliamente explorada en regímenes de gravedad débil, como el Sistema Solar o las fronteras galácticas, y debido a los avances recientes en modelos y observaciones de sistemas físicos en regímenes de gravedad fuerte, decidimos explorar la teoría en este último régimen. En una primera aplicación, construimos modelos de estrellas de neutrones y encontramos que STVG admite masas totales mayores que la Teoría de la Relatividad General (GR por sus siglas en inglés). Luego, estudiamos la cinemática modificada de partículas que conforman jets relativistas desde núcleos galácticos activos y encontramos que las desviaciones de GR son útiles para estimular la aceleración y colimación de estos jets. También, construimos modelos de discos de acreción geométricamente delgados y ópticamente gruesos alrededor de agujeros negros en STVG, descubriendo que estos resultan más fríos y menos luminosos que en el caso de GR. Consideramos que estos resultados son atractivos pero, dado el éxito de GR en modelar las observaciones recientes en regímenes de gravedad fuerte, no son superadores. Más allá de las aplicaciones físicas, criticamos algunos de los fundamentos de STVG y sugerimos lineamientos para corregirlos. Estas críticas se basan en el Teorema de Bekenstein, el acople de nuevos campos gravitacionales a la materia, las ondas gravitacionales recientemente detectadas, y el principio de equivalencia débil.