Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-04-25T13:20:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModosQuasinormaisPolos.pdf: 2282255 bytes, checksum: 4ccb8f4c63ec7c82ef4552481454f576 (MD5) / Approved for entry into archive by Irvana Coutinho (irvana@ufpa.br) on 2014-06-17T12:40:10Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModosQuasinormaisPolos.pdf: 2282255 bytes, checksum: 4ccb8f4c63ec7c82ef4552481454f576 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-06-17T12:40:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_ModosQuasinormaisPolos.pdf: 2282255 bytes, checksum: 4ccb8f4c63ec7c82ef4552481454f576 (MD5) Previous issue date: 2010 / Usando o formalismo relativístico no estudo da propagação de perturbações lineares em fluidos ideais, obtêm-se fortes analogias com os resultados encontrados na Teoria da Relatividade Geral. Neste contexto, de acordo com Unruh [W. Unruh, Phys. Rev. Letters 46, 1351 (1981)], é possível simular um espaço-tempo dotado de uma métrica efetiva em um fluído ideal barotrópico, irrotacional e perturbado por ondas acústicas. Esse espaço-tempo efetivo é chamado de espaço-tempo acústico e satisfaz as propriedades geométricas e cinemáticas de um espaço-tempo curvo. Neste trabalho estudamos os modos quasinormais (QNs) e os pólos de Regge (PRs) para um espaço-tempo acústico conhecido como buraco acústico canônico (BAC). No nosso estudo, usamos o método de expansão assintótica proposto por Dolan e Ottewill [S. R. Dolan e A. C. Ottewill, Class. Quantum Gravity 26, 225003 (2009)] para calcularmos, em termos arbitrários do número de overtone n, as frequências QNs e os momentos angulares para os PRs, bem como suas respectivas funções de onda. As frequências e as funções de onda dos modos QNs são expandidas em termos de potências inversas de L = l + 1/2 , onde l é o momento angular, enquanto que os momentos angulares e funções de onda dos PRs são expandidos em termos do inverso das frequências de oscilação do buraco acústico canônico. Comparamos os nossos resultados com os já existentes na literatura, que usam a aproximação de Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) como método de determinação dos modos QNs e dos PRs, e obtemos uma excelente concordância dentro do limite da aproximação eikonal (l ≥ 2 e l > n). / Using the relativistic framework in the study of the propagation of linear perturbations in ideal fluids, we obtain a strong anology with the results found in the Theory of General Relativity. In this context, according to Unruh [W. Unruh, Phys. Rev. Letters 46, 1351 (1981)], it is possible to mimic a spacetime with an effective metric in an ideal fluid, barotropic, irrotacional and perturbed by acoustic waves. These spacetimes are called acoustic spacetimes and satisfy the geometric and kinematic properties of a curved spacetimes. In this work, we study the quasinormal modes and the Regge poles for the so called canonical acoustic hole. In our study, we use an asymptotic expansion method proposed by Dolan e Ottewill [S. R. Dolan and A. C. Ottewill, Class. Quantum Gravity 26, 225003 (2009)] to compute, for arbitrary overtones n, the quasinormal frequencies and angular momentum of the Regge poles, as well as their correspondent wavefunctions. The quasinormal frequencies and quasinormal wavefunction are expanded in inverse powers of L = l + 1/2 , where l is the angular momentum, while the angular momentum and wavefunction of the Regge poles are expanded in inverse powers of the frequency of oscillation of the canonical acoustic hole. We validate our results against existing ones obtained using Wentzel-Kramers-Brillouin (WKB) approximation, and we obtain excellent agreement in the limit of the eikonal approximation (l ≥ 2 e l > n).

The present-day interest in gravitational waves, justified by the recent direct detections made by LIGO, is opening the exciting possibility to answer many questions regarding General Relativity in extreme situations. One of these questions is whether black hole are – indeed – described totally by their mass, charge and angular momentum or whether they can have additional long-range hair. This project is concerned with this question. We aim at studying the influence of additional structure on the black hole horizon in the form of long-range hair by studying linearized Einstein equation the solutions when perturbed. More precisely, we will study the Schwarzschild solution, pierced by an infinitely long and thin cosmic string such that the space-time possesses a global deficit angle. Quasi-normal modes are believed to dominate the gravitational wave emission during the ring down phase of an excited black hole that would e.g. be the result of a merger of two ultra-compact objects, therefore linearized perturbations can be considered. With the advent of gravitational wave astronomy the proposed study will be very important when reconstructing the source of the detected gravitational wave signals. / O atual interesse em ondas gravitacionais, justificado pelas detecções diretas feitas pela colaboração LIGO recentemente, está abrindo a excitante possibilidade de responder várias questões a respeito da Relatividade Geral em condições estremas. Uma dessas questões é se buracos negros são – realmente – totalmente discritos apenas por sua massa, carga e momento angular ou se eles podem ter os chamados cabelos de longo alcance adicionais. Nosso projeto se preocupa em responder esta pergunta. Nosso objetivo está em estudar a influência de uma estrutura adicional no horizonte de eventos de um buraco negro através do comportamento da equação linearizada de Einstein quando a solução é perturbada. Mais precisamente, nós estudaremos a solução de Schwarzschild atravessada por uma corda cósmica infinitamente fina, tal corda faz com que o espaço-tempo tenha um hiato angular em seu plano equatorial. Acredita-se que modos quasi-normais dominem a emissão de ondas gravitacionais durante a fase de ringing down de buracos negros excitados que podem, por exemplo, se originar da colisão de objetos ultra compactos, portanto perturbações lineares podem ser consideradas. Com o advento da astronomia através de ondas gravitacionais o estudo proposto será importante para que se possa reconstruir a origem de sinais detectados.