A imagem de um buraco negro: um estudo das geodésicas tipo-luz no espaço-tempo de Schwarzschild

Buraco negros são, possivelmente, os objetos mais extraordinários e intrigantes do universo. No cenário da relatividade geral, pode-se abordar o estudo desses corpos de diversas maneiras, sendo uma das mais acessíveis e extremante eficiente baseada na métrica de Schwarzschild. Analisando um buraco negro estático e esfericamente simétrico, é possível usar tal ferramenta para descrever a influência desse corpo sobre o espaço-tempo ao seu redor. A partir da relação entre a deformação pela gravidade e o comportamento de partículas sujeitas ao campo gravitacional, é possível estudar a trajetória de fótons emitidos de um disco de acreção até um observador assintótico. Esta monografia é dedicada ao estudo dessas trajetórias, conhecidas como geodésicas tipo-luz, a fim de entender os passos necessários para a construção da imagem e da sombra esperadas de um buraco negro. Primeiro, fundamentam-se os conceitos da relatividade geral, visando a construção e estudo da métrica de Schwarzschild. Em seguida, é feita uma análise acerca da descrição matemática das geodésicas e de como obtê-las computacionalmente com auxílio da linguagem de programação Python. Gráficos dessas ´orbitas permitem entender o caminho de um fóton do disco de acreção ao observador. A partir disso, passamos ao estudo acerca das curvas isorradiais e suas projeções na placa detectora. Essas projeções geram um esboço da sombra de um buraco negro de Schwarzschild. Embora seja um sistema idealizado, os resultados são satisfatórios se comparados a um buraco negro com rotação, desde que com baixo valor de momento angular

Author dc:creator

• Nunes, Isabella Ramos de Souza

Advisor dc:contributor.advisor

• Mendes, Raissa Fernandes Pessoa

Statement dc:rights

• Open Access

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• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/

Language dc:language.iso

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