Superradiance σε φορτισμένες μελανές οπές

δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου
στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*



Superradiance σε φορτισμένες μελανές οπές (EL)

Κιορπελίδη, Στέλλα (EL)
Kiorpelidi, Stella (EN)

ntua (EL)
Κουτσούμπας, Γεώργιος (EL)
Ήργες, Νικόλαος (EL)
Παπαντωνόπουλος, Ελευθέριος (EL)

masterThesis

2017-07-03
2017-11-09T11:47:39Z
2017-11-09


Ο θεμελιώδης ρόλος των μελανών οπών σε πολλούς κλάδους της φυσικής κάνει εξαίρετης σημασίας την διερεύνηση της φύσης της σταθερότητας τους.Η σταθερότητα μια φορτισμένης μαύρης τρύπας Reissner-Nordstrom μετά από ουδέτερες διαταραχές (βαρυτικές και ηλεκτρομαγνητικές) έχει αποδειχθεί σχεδόν τέσσερις δεκαετίες πριν. Κάτω από φορτισμένες διαταραχές τα πράγματα γίνονται λίγο περίπλοκα, λόγω γνωστών φαινομένων σκέδασης superradiant. Ένα φορτισμένο βαθμωτό πεδίο που προσπίπτει σε μια φορτισμένη μελανή οπή Reissner-Nordstrom ενισχύεται καθώς σκεδάζεται από αυτήν. Αν το αρχικό πεδίο έχει μη μηδενική μάζα ηρεμίας τότε η μάζα αυτή λειτουργεί ως "καθρέφτης" εμποδίζοντας την εξαγωγή ενέργειας από την μαύρη τρύπα στο άπειρο. Κάποιος μπορεί να υποθέσει ότι η ενίσχυση φορτισμένων πεδίων μετά από αλλεπάλληλες σκεδάσεις από μια φορτισμένη μελανή οπή μπορεί να οδηγήσει σε μια ασταθή Reissner-Nordstrom. Στην εργασία μας, μελετάμε αναλυτικά το φαινόμενο και δείχνουμε ότι για μια φορτισμένη μελανή οπή Reissner-Nordstrom στο όριο (Q/M)^2 < 8/9 οι δύο συνθήκες που απαιτούνται για να τεθεί εις ενέργεια το φαινόμενο superradiance δεν μπορούν να ικανοποιούνται ταυτόχρονα (ύπαρξη πηγαδίου δυναμικού έξω από την μελανή οπή και ενίσχυση του πεδίου που σκεδάζεται από αυτήν). Έπειτα η φορτισμένη λύση της εξίσωσης Einstein, η McVittie, μπορεί να γίνει πολύ ενδιαφέρουσα αν ερμηνευτεί ως μια φορτισμένη μελανή οπή και η μελέτη του φαινομένου για αυτήν την λύση ελπίζουμε να χρησιμεύσει ως οδηγός για συναρπαστικές εξελίξεις! (EL)
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές” (EL)
The fundamental role played by black holes in many areas of physics makes it highly important to explore the nature of their stability. The stability of charged Reissner-Nordstrom black holes to neutral (gravitational and electromagnetic) perturbations was established almost four decades ago. However, the stability of these charged black holes under charged perturbations is getting complicated due to the well-known phenomena of superradiant scattering: A charged scalar field impinging on a charged Reissner-Nordtrom black hole can be amplified as it scatters off the hole. If the incident field has a non- zero rest mass, then the mass term effectively works as a mirror, preventing the energy extracted from the hole from escaping to infinity. One may suspect that superradiant amplification of charged fields by the charged black hole may lead to an instability of the Reissner-Nordstrom spacetime. In this thesis we study explicitly the phenomenon and we show that, for charged Reissner-Nordstrom black holes in the regime ( Q/M ) 2 ≤ 8 / 9 the two conditions which are required in order to trigger a possible superradiant instability namely: the existence of a trapping potential well outside the black hole, and superradiant amplification of the trapped modes cannot be satisfied simultaneously. Afterward, the two-parameter charged McVittie solution of the Einstein equations may become very interesting if interpreted as a black hole. We hope the study of the superradiant scattering from these black holes will serve as a guide for the exciting developments lying ahead! (EN)


Μελανές οπές (EL)
Γενική σχετικότητα βαρύτητα (EL)
Superradiance black holes (EN)
General relativity (EN)

Ελληνική γλώσσα

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών (EL)

Default License




*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.