Publication: Agujeros negros de Kerr-Newman en teorias f(R)(Kerr-Newman black holes in f(R) theories)
Loading...
Official URL
Full text at PDC
Publication Date
2011
Authors
Advisors (or tutors)
Editors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Citations
Exportar
Abstract
Dentro del campo de investigación de las teorías f(R) de gravedad modificada, abordamos el estudio de las soluciones de agujero negro de tipo Kerr-Newman. Centrándonos en las soluciones de curvatura escalar constante no nula, estudiamos la métrica que satisface las ecuaciones de campo modificadas. De esta manera determinamos que la existencia de agujeros negros con estructura de horizontes bien definida viene dada por el signo de un parámetro dependiente de la masa, la carga, el espín y la curvatura escalar en ausencia de constante cosmológica Λ. Se encuentra que para una curvatura escalar negativa, el caso
de agujero negro extremal se daría para un momento angular a_max < M (y no a_max = M, como es el caso en Relatividad General), y que para curvatura escalar positiva se tienen dos tipos de agujeros negros extremales: el usual, que en este caso se daría para a_max > M, y el extremal marginal, donde el agujero negro carece de horizonte exterior (pero no interior) si no rota con un a > a_min. Analizamos finalmente la termodinámica del agujero negro, así como su estabilidad local y global. Para terminar ilustramos como se presentan estas propiedades en algunos modelos f(R) dependiendo de los distintos valores de sus parámetros. [ABSTRACT] In the context of f(R) modified gravity theories, we study the Kerr-Newman black-hole solutions. We study the non zero constant scalar curvature solutions and discuss the metric tensor that satisfies the modified field equations. We determine that the black holes existence is given by the sign of a parameter dependent of the mass, the charge, the spin and the scalar curvature in absence of a cosmological constant Λ. We obtain that for negative values of the curvature, the extremal black hole is no longer given by a spin parameter a_max = M (as is the case in general relativity), but by an a_max < M, and that for positive values of the curvature there are two kinds of extremal black holes: the usual one, that occurs for an a_max > M, and the extreme marginal one, where the exterior (but not interior) black hole's horizon vanishes provided that a < a_min. Thermodynamics for this kind of black holes is then studied, as well as their local and global stability. Finally we see for different f(R) models how these properties manifest for different values of their parameters.
Description
Máster en Física Fundamental. Facultad de Ciencias Físicas. Curso 2010-2011
UCM subjects
Unesco subjects
Keywords
Citation
[1] S. Nojiri y S. D. Odintsov, Phys. Rev. D 68, 123512 (2003); S. Nojiri y S. D. Odintsov, Gen. Rel. Grav. 36, 1765 (2004); S. M. Carroll, V. Duvvuri, M. Trodden y M. S. Turner, Phys. Rev. D70: 043528 (2004); A. Dobado y A. L. Maroto Phys. Rev. D 52, 1895 (1995); G. Dvali, G. Gabadadze y M. Porrati, Phys. Lett. B485, 208 (2000); A. de la Cruz-Dombriz y A. Dobado, Phys. Rev. D 74: 087501 (2006); J. A. R. Cembranos, Phys. Rev. D 73 064029, (2006); S. Nojiri y S. D. Odintsov, Int. J. Geom. Meth. Mod. Phys. 4 115, (2007).
[2] A. H. Guth, Phys. Rev. Lett. 23, 347-356, (1981).
[3] J. A. R. Cembranos, Phys. Rev. Lett. 102, 141301 (2009).
[4] S. Weinberg, Rev. Mod. Phys., 61, 1-23, (1989).
[5] S. Nojiri y D. Odintsov, [arXiv:1011.0544v3 [gr-qc]].
[6] A. De Felice y S. Tsujikawa, [arXiv:1002.4928v2 [gr-qc]].
[7] T. P. Sotiriou, Gen. Rel. Grav. 38 1407, (2006); V. Faraoni, Phys. Rev. D 74 023529, (2006); S. Nojiri y
S. D. Odintsov, Phys. Rev. D 74 086005, (2006); I. Sawicki y W. Hu, Phys. Rev. D 75 127502, (2007).
[8] A. de la Cruz-Dombriz, A. Dobado y A. L. Maroto, Phys. Rev. D 77 123515 (2008)
[9] M. Cvetic, S. Nojiri y S. D. Odintsov, Nucl. Phys. B 628, 295 (2002).
[10] R. G. Cai, Phys. Rev. D 65, 084014 (2002).
[11] Y. M. Cho y I. P. Neupane, Phys. Rev. D 66, 024044 (2002).
[12] R. G. Cai, Phys. Lett. B 582, 237 (2004). J. Matyjasek, M. Telecka y D. Tryniecki, Phys. Rev. D 73, 124016 (2006).
[13] S. Mignemi y D. L. Wiltshire, Phys. Rev. D 46, 1475 (1992)
[14] T. Multamaki y I. Vilja, Phys. Rev. D 74, 064022 (2006).
[15] G. J. Olmo, Phys. Rev. D 75, 023511 (2007).
[16] G. Cognola, E. Elizalde, S. Nojiri, S. D. Odintsov y S. Zerbini, JCAP 0502, 010 (2005).
[17] S. W. Hawking y D. N. Page, Commun. Math. Phys. 87 577 (1983).
[18] E. Witten, Adv. Theor. Math. Phys. 2, 505 (1998).
[19] F. Briscese y E. Elizalde, Phys. Rev. D 77, 044009 (2008).
[20] A. de la Cruz-Dombriz, A. Dobado y A. L. Maroto, Phys. Rev. D 80, 124011 (2009).
[21] L. Pogosian y A. Silvestri, Phys. Rev. D 77, 023503 (2008).
[22] V. Faraoni, Phys. Rev. D 75, 067302 (2007).
[23] A. Nunez y S. Solganik, [arXiv:hep-th/0403159].
[24] W. Hu e I. Sawicki, Phys. Rev. D 76 064004, (2007).
[25] B. Carter en Les Astres Occlus ed. por DeWitt, C. M. De-Witt, (Gordon and Breach, New York) (1973).
[26] Roy. P. Kerr, Phys. Rev. Lett. D 11, 237{238 (1963)
[27] Ludovico Ferrari, Ars Magna (1545).
[28] G. W. Gibbons y S. W. Hawking, Phys. Rev. D 15, 2738 (1977).
[29] G. W. Gibbons y S.W. Hawking, Phys. Rev. D 15, 2752 (1977).
[30] S. W. Hawking, Commun. Math. Phys. 43 199 (1975) [Erratum-ibid. 46 206 (1976)].
[31] J. M. Bardeen, B. Carter y S. W. Hawking, Commun. Math. Phys. 31 161 (1973).
[32] S. W. Hawking, C. J. Hunter, M. M. Taylor-Robinson, Phys. Rev. D 59 064005 (1999).
[33] M. M. Caldarelli, G. Cognola y D. Klemm, Class. Quant. Grav. 17 399-420 (2000).
[34] J. D. Bekenstein, Phys. Rev. D 7, 2333 (1973).
[35] M. B. Mijíc, M. S. Morris y W. M. Suen. The R2 cosmology: Inflation without a phase transition, Phys. Rev. D 34 2934-2946 (1986).
[36] W. Hu y I. Sawicki, Phys. Rev. D 76 064004 (2007).