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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
FÍSICA (33144010001P7)
Educação Presencial
Gravitação Análoga e Vorticidade
MURILLO SPADIN DOMINGUES
DISSERTAÇÃO
27/04/2023

Buracos negros acompanham a relatividade geral desde os princípios de sua formulação. Apesar da descrição teórica destes objetos ter avançado no último século, suas observações experimentais ainda são limitadas. A gravitação análoga propõe preencher este espaço fornecendo uma miríade de sistemas físicos que emulam diversos aspectos gravitacionais em laboratório. Em particular, estas analogias nos permitem a realização experimental de buracos negros acústicos que apresentem características de buracos negros astrofísicos. A primeira analogia gravitacional moderna foi proposta por Unruh nos anos 80 e se baseia na propagação de ondas sonoras em um fluido barotrópico ideal e irrotacional. Desde a proposição da analogia hidrodinâmica, diversos outros sistemas que podem ser interpretados como modelos análogos de gravitação foram identificados. Em configurações adequadas, analogias gravitacionais exibem propriedades de buracos negros de Kerr como superradiância e oscilações quasi-normais. Em condensados de Bose-Einstein as perturbações são descritas por campos quantizados, permitindo o arranjo de uma analogia que emite radiação Hawking. Neste trabalho consideramos o efeito da vorticidade na analogia hidrodinâmica. Quando fazemos isto, a analogia entre o sistema hidrodinâmico e a gravitação é perdida. Esta hipótese se justifica pelo fato de que sistemas físicos reais não são irrotacionais. Nosso objetivo é explorar se os efeitos presentes nas analogias hidrodinâmicas, em especial a superradiância, ainda se manifestam na presença de vorticidade.

gravitação análoga;buracos negros acústicos;dinâmica de fluidos;vorticidade;superradiância
Black holes follow general relativity since the dawning of its formulation. Although there have been theoretical developments in the description of these objects in the last century, its experimental observations are still limited. Analogue gravity intends to fill this gap, allowing for a myriad of physical systems that emulate some gravitational aspects in the laboratory. In particular, these analogies enable the experimental realization of sonic black holes which exhibit characteristics of astrophysical black holes. The first modern gravitational analogy was proposed by Unruh in the 80s and is based on the propagation of sound waves in a barotropic, ideal, irrotational fluid. Since the proposal of the hydrodynamic analogy, the field of analogue gravity has experienced a bloom of new models. Under suitable conditions, gravitational analogies exhibit properties of Kerr black holes such as superradiance and quasinormal oscillations. In Bose-Einstein condensates, perturbations are described by quantized fields, which allows for a configuration that emits Hawking radiation. In this work we consider the effect of vorticity on the hydrodynamic analogy. When we do that, the analogy between the hydrodynamic system and gravitation is lost. This hypothesis is justifiable from the fact that real physical systems are not vorticity free. Our objective is to explore if the effects predicted by hydrodynamic analogies, specially superradiance, still hold if there is vorticity.
analogue gravity;acoustic black holes;fluid dynamics;vorticity;superradiance
1
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada
FIS - MURILLO SPADIN DOMINGUES.pdf

Contexto

FÍSICA
GRAVITAÇÃO E COSMOLOGIA
-

Banca Examinadora

MAURICIO RICHARTZ
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
ROLDAO DA ROCHA JUNIOR Docente - PERMANENTE
MAURICIO RICHARTZ Docente - PERMANENTE
CAROLINA LOUREIRO BENONE Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 16
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 5

Vínculo

-
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Não
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