Propagação de Campos Escalares e Ondas Gravitacionais em um espaço-tempo planarmente simétrico.

Abstract

A Teoria da Relatividade Geral de Einstein nos fornece a ideia de tempo e espaço relativos assim como na relatividade restrita, todavia, desta vez é a presença do campo gravitacional que faz esse papel. Nesse contexto surgem as equações de Einstein que relacionam a distribuição e a dinâmica de energia e matéria no universo com a geometria do espaço-tempo. Perturbações na malha espaço- temporal seriam ocasionadas por eventuais variações no conteúdo energético, tais perturbações podem gerar um campo gravitacional propagante: as ondas gravitacionais que foram previstas por Einstein em 1916. Bons candidatos a fontes geradoras de ondas gravitacionais são a morte de estrelas massivas e a coalescência de objetos compactos, por exemplo, sistemas binários de buracos negros, estrelas de nêutrons, entre outros. Entender sobre a natureza das ondas gravitacionais bem como seus efeitos nos forneceria grandes ferramentas para validar por completo a teoria de Einstein. Após um evento de emissão de radiação gravitacional, as ondas viajam pelo espaço e podem ser alteradas devido à presença de uma curvatura de fundo gerada, por exemplo, por buracos negros ou estrelas de nêutrons. Nesse contexto, pretendemos analisar o efeito desta interação na propagação das ondas gravitacionais. Como se daria a interação dessas ondas com outros campos gravitacionais? Sua velocidade de propagação, forma de onda e suas polarizações seriam alteradas? Essas são algumas das perguntas que pretendemos responder no presente trabalho. Buscaremos respostas para estas questões analisando a interação de campos escalares e das ondas gravitacionais com um campo de fundo planarmente simétrico descrito pela métrica de Taub, sem a presença de constante cosmológica. Considerando-se que a presença de uma métrica de fundo espacialmente anisotrópica afeta distintamente a equação de evolução de cada um dos modos de polarização, podemos dizer que o campo gravitacional de fundo se comporta como um meio polarizador.