Kerr black holes with electric charge and scalar hair - Delgado, Jorge Filipe Mónico (2017)
A solução de Kerr [Kerr, 1963] descreve um buraco negro (BN) em rotação no vácuo em Relatividade Geral (RG). Pouco depois da sua descoberta, uma generalização electricamente carregada deste BN foi encontrada [Newman et al., 1965]. No início dos anos 70, poderosos teoremas de unicidade foram estabelecidos em RG, para o vácuo e electro-vácuo, demonstrando que estas são as soluções de BN mais gerais, fisicamente aceitávies, no vácuo ou electro-vácuo. Estas descobertas levaram a duas ideias, amplamente difundidas, mas não demonstradas: 1) BNs não têm \cabelo" [Ruffini and Wheeler, 1971], i:e, mesmo na presença de conteúdos de matéria mais genérica, soluções de BNs devem ser descritas simplesmente pela sua massa, momento angular e outras cargas associadas a uma lei de Gauss; 2) alguns limites específicos na carga e no momento angular observados para estas soluções são genéricos para BNs. Contudo, recentemente foi descoberto que BNs conseguem ter \cabelo" escalar [Herdeiro and Radu, 2014]. Estas soluções, designadas BNs de Kerr com cabelo escalar (BNsKCE), revelaram um mecanismo que permite BNs de Kerr ter cabelo de diferentes campos (escalar, vectorial,...) e com diferentes propriedades. Nesta tese, depois de uma breve revisão sobre soluções padrão de BNs em RG, começaremos por revisitar algumas das técnicas que permitem a construção de BNsKCE, que obtivemos numericamente. Iremos ilustrar o procedimento construindo a conhecida solução de Kerr numericamente, que nos permite testar a exatidão do método. Iremos seguidamente introduzir algumas quantidades físicas de interesse para BNs, relevantes para os limites acima mencionados e ilustrar os seus cálculos num BN de Kerr-Newman e Kerr-Sen. Isto permitir-nos- a estabelecer que estes limites são violados em termos das quantidades calculadas no horizonte para estas soluções. Isto também e o caso dos BNsKCE, no qual, contudo, estes limites podem ser violados, mesmo em termos de quantidades assimpt oticas. Finalmente iremos contruir BNsKCE electricamente carregados e estudar algumas das suas propriedades físicas. Em particular, mostraremos que o factor giromagnético, g, destas soluções obedece a g 6 2.