Q-ball spectroscopy and construction of boson stars

• Autor(a) principal: Pombo, Alexandre Mira
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/23513
• topic: Física; Bosões; Solitões; Diagramas de fases

Na ausência de efeitos gravitacionais, a dispersão da equação linear de Klein- Gordon pode ser contrabalan cada pela introdução de auto-interações não-lineares do campo escalar. Quando ocorre o cancelamento de efeitos não lineares e dispersivos, ocorrem pacotes auto-reforçadas de ondas solitárias. Quando um único campo escalar complexo produz soluções solit onicas, eles são conhecidos como Qballs. O tipo mais genérico de Q-balls possui uma rotação e uma carga elétrica e são denominados \gauged, spinning Q-balls". Nesta tese, após uma breve introdução do modelo e algumas propriedades físicas e assintóticas, um método espectroscópico para decompor os vários campos das Q-ball e introduzido e os vários modos obtidos a partir dele são analisados. De modo a analisar estes, algumas quantidades físicas são estudadas e comparadas entre as diferentes soluções de parâmetros de Q-ball. Numa segunda parte, consideraremos a existência de objetos bosónicos na presença de efeitos gravitacionais. A existência de \bolhas" localizadas, aproximadamente estacionárias, do campo gravitacional e eletromagnético clássico - geons foi conjeturada há mais de meio século. Se se insistir em soluções estáticas, as configurações topologicamente triviais no eletro-vácuo são descartadas por teoremas de não-retorno para solitões. Mas os conceitos estacionários e assintoticamente planos de geons encontraram uma solução no vácuo escalar, onde podem existir \bolhas" de campo escalar localizados conhecidos como estrelas do bosões (escalares). Nesta tese, um método de Runge-Kutta de quarta ordem, com uma rotina de shooting, foi implementado para obter o diagrama de fase para obter uma estrela de bosões no estado fundamental, bem como uma unica solução para um estado excitado. Analisamos então o diagrama de fases obtido e algumas quantidades físicas obtidas a partir dele.