Beyond General Relativity: Black Holes and Gravitational Waves

Objectivo

Este Projeto de Doutorado tem como objetivo explorar algumas teorias alternativas da gravidade bem-sucedidas e atuais no que diz respeito a buracos negros, objetos compactos e ondas gravitacionais, especificamente da inflação. Em particular, pretende-se analisar mais aprofundadamente teorias de gravidade de acoplamento não mínimo com uma conexão de Weyl, que demonstrou ter propriedades interessantes, nomeadamente verificou-se que as equações de campo métrico são de segunda ordem nas derivadas, ou seja, livres de instabilidades fantasmas. Este modelo possui um estado fundamental de forma espacial estável e o seu campo vetorial pode ser identificado com o potencial vetorial eletromagnético. Por sua vez, a métrica híbrida (gravidade de Palatini) e a sua generalização possuem um rico conhecimento de características físicas interessantes, em particular, abrange um cenário de tripla unificação de inflação, matéria escura e energia escura que merece ser mais explorado e comparado com dados de inflação da missão Planck.

Portanto, essas principais classes de teorias alternativas da gravidade constituem teorias relevantes para avaliar se o espaço-tempo pode ser descrito com mais do que apenas o campo métrico: com um campo vetorial não métrico ou com uma conexão afim adicional, respectivamente. Assim, estudar as suas implicações para buracos negros, ou objetos compactos como gravastars, ou a sua compatibilidade com dados de inflação e ondas gravitacionais, bem como a sua estabilidade matemática e a existência de soluções constituem uma investigação bastante desafiante e crucial que será prosseguida neste Projeto de Doutorado.

Além disso, prevê-se a realização de algumas atividades de divulgação ao longo deste plano, o que fortalecerá a Estratégia dos Açores para o Espaço. Irá reforçar as colaborações entre a Universidade dos Açores, o Observatório Astronómico de Santana-Açores e as escolas. Isto dará visibilidade ao projeto, ao mesmo tempo que aumenta a consciência sobre temas quentes de investigação em Física e Astronomia, que são a base da Ciência e Tecnologia Espacial.