Tesis Doctorado
Cuerdas negras y potencias superiores en la curvatura
Black strings and higher powers in the curvature
Autor
Lagos Flores, Marcela de la Paz
Institución
Resumen
En esta tesis doctoral se presentan tres nuevas familias de soluciones analíticas que describen objetos extendidos en teorías de gravedad. La primera familia corresponde a soluciones de cuerda negra en la teor a general de la relatividad en cuatro dimensiones con constante cosmológica negativa acoplado a un modelo sigma no lineal. La geometría en la sección transversal de estas cuerdas es la de un agujero negro tipo BTZ cargado, el radio de compacti- ficación de la cuerda está determinado por los parámetros de la teoría. En el contexto de las teorías de Lovelock puras, la segunda familia corresponde a soluciones de p-branas negras homogéneas soportadas por campos escalares libres sin masa. Los campos escalares, acoplados minimalmente, son proporcionales a las coordenadas a lo largo de las direcciones extendidas de las p-branas, y cuyo factor de proporcionalidad está relacionado con un valor negativo de la constante cosmológica. Por otro lado, mostramos también que es posible construir objetos extendidos en teorías de Lovelock de orden n acopladas a campos de (q-1)-formas cuando n es igual a q. Esta tercera familia de cuerdas y p-branas negras están caracterizadas por la masa, la carga y el volumen de las direcciones planas. Mostramos además cómo el ansatz utilizado en estas soluciones permite encontrar con guraciones de agujeros negros diónicos en modelos inspirados en teoría de cuerdas y, en particular, estudiar el efecto que tienen las correcciones de orden superior en la curvatura en este tipo de soluciones. Finalmente estudiaremos la estabilidad y la termodinámica de las soluciones mostradas. En particular mostramos que p-branas negras homogéneas, como soluciones de la teoría de Gauss-Bonnet, sufren de inestabilidades de Gregory- La amme al ser perturbadas por ondas esféricas, tal como ocurre en relatividad general. In the present thesis, three new families of analytical solutions that describe extended objects in gravity theories are presented.The first family corresponds to black string solutions of the general theory of relativity in four dimensions with negative cosmological constant coupled to anon linear sigma model. The geometry on the transverse section of these strings is the one of a charged BTZ black hole, the compactification radii of the string is determined by the parameters of the theory.In the context of the pure Lovelock theories, the second family corresponds to homogeneous black branes solutions supported by free massless scalar fields.The scalar fields, minimally coupled, are proportional to the coordinates along the extended directions of the branes, with a proportional factor related to a negative cosmological constant. On the other hand, we also show that it is possible to construct extended objects in Lovelock theories of order n coupled to field of (q−1)-forms when n is equal to q. This third family of black strings and brack branes is characterized by the mass, the charge and the volume of the flat directions. We show also how the ansatz used on these solutions allow us to find configurations of dyonic black holes in models inspired by string theory and, in particular, to study the effect that higher order corrections have on the curvature in this type of solutions. Finally, we will study the stability and thermodynamics. In particular, we show that homogeneous black branes, as solutions of the Gauss-Bonnet theory,suffer from Gregory-Laflamme instabilities under spherical waves perturbations, as occurs in general relativity. PFCHA-Becas PFCHA-Becas