Dinámica no lineal de agujeros negros masivos con simetría axial bajo perturbaciones exponenciales sobre la métrica Kerr
DOI:
https://doi.org/10.46363/high-tech.v5i1.07Palabras clave:
Métrica de Kerr, agujeros negros masivos, simetría axial, dinámica no linealResumen
El presente estudio aborda la evolución dinámica no lineal de agujeros negros masivos con simetría axial, bajo la acción de perturbaciones exponenciales sobre la métrica de Kerr. A través de la formulación matemática de un modelo basado en coordenadas cartesianas tridimensionales, y su implementación computacional en MATLAB, se simula la degeneración métrica inducida por una función perturbativa , donde a representa el momento angular por unidad de masa. El análisis considera un rango extendido de valores de a, explorando desde configuraciones sin rotación hasta regímenes de rotación extrema. Los resultados evidencian que la métrica de Kerr se vuelve altamente sensible a las variaciones de a, modificando de forma significativa la geometría del espacio-tiempo. En particular, se observan regiones de alta concentración de curvatura gravitacional, deformación axial acentuada y comportamientos caóticos que emergen en condiciones de alta rotación. Las simulaciones confirman y amplían predicciones teóricas recientes sobre la termodinámica, topología y estabilidad de soluciones rotacionales, alineándose con desarrollos contemporáneos en relatividad general y gravedad modificada. Se concluye que la introducción de perturbaciones no lineales representa una herramienta útil para explorar nuevas estructuras geométricas del espacio-tiempo, con implicaciones en el estudio de singularidades, sombras gravitacionales y emisión de ondas gravitacionales.
Citas
Jamanca Egoavil, J. A., & Moya Egoavil, C. G. (2020). Modelo Dinámico no lineal para Agujeros Negros Masivos con Métrica de Kerr degenerada. Universidad Privada del Norte / Universidad Nacional de Trujillo.
Amarilla, L., et al. (2013). Shadows of rotating black holes in alternative theories of gravity. Physical Review D, 87(6), 064041.
Berti, E., Cardoso, V., & Starinets, A. O. (2009). Quasinormal modes of black holes and black branes. Classical and Quantum Gravity, 26(16), 163001.
Chandrasekhar, S. (1983). The Mathematical Theory of Black Holes. Oxford University Press.
Penrose, R. (1969). Gravitational collapse: The role of general relativity. Rivista del Nuovo Cimento, 1, 252.
Wald, R. M. (1984). General Relativity. University of Chicago Press.
Misner, C. W., Thorne, K. S., & Wheeler, J. A. (1973). Gravitation. W. H. Freeman.
Kerr, R. P. (1963). Gravitational field of a spinning mass as an example of algebraically special metrics. Physical Review Letters, 11(5), 237-238.
Hawking, S. W., & Ellis, G. F. R. (1973). The Large Scale Structure of Space-Time. Cambridge University Press.
Gourgoulhon, E. (2012). 3+1 Formalism in General Relativity. Springer.
Arboleya Megido, Á. (2022). Agujeros Negros
Biró, T. S., Czinner, V. G., Iguchi, H., & Ván, P. (2020). Volume dependent extension of Kerr-Newman black hole thermodynamics. Physics Letters B, 803, 135344.
Cubides Pérez, S. M., & Rodríguez García, Y. (2021). Soluciones exactas de agujeros negros en la teoría generalizada de Proca. Revista de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 45(174), 30–51. https://doi.org/10.18257/raccefyn.12766
Hazarika, B., & Phukon, P. (2025). Topology of restricted phase space thermodynamics in Kerr-Sen-Ads black holes. Nuclear Physics, Section B, 1012, 116837. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2025.11683737
Khodadi, M., & Pourkhodabakhshi, R. (2021). Physics Letters B, 136775. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2021.13677541
Khodabakhshi, H., & Shojai, F. (2020). Cosmic censorship conjecture in a general Kerr–Newman black hole. Annals of Physics, 420, 168271. https://doi.org/10.1016/j.aop.2020.16827142
Narzilloev, B., Kholmuminov, O., & Abdujabbarov, A. (2025). Regular
Kerr-like spacetime to interpret the observations for black hole candidates. Chinese Journal of Physics, 94, 457–470. https://doi.org/10.1016/j.cjph.2025.01.02244
Nashed, G. G. L., & Bamba, K. (2023). [No se proporciona título en la fuente]. Nuclear Physics B, 994, 116325. https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2023.11632548
Schmidt, A. G. M., & Pereira, M. E. (2023). A quantum analog model for a scalar particle interacting with a Kerr–de Sitter black hole. Annals of Physics, 458, 169465. https://doi.org/10.1016/j.aop.2023.16946558
Siahaan, G. M. (2025). Shadows for Kerr–Sen–Taub–NUT black holes with Manko–Ruiz parameter. Annals of Physics, 478, 170015.
https://doi.org/10.1016/j.aop.2025.1700156
Tavakoli, M., & Mirza, B. (2020). Generating odd-dimensional rotating black holes with equal angular momenta by using the Kerr–Schild Cartesian form of metric. Annals of Physics, 415, 168123.
https://doi.org/10.1016/j.aop.2020.16812367
Zhang, M.-Y., Chen, H., Hassanabadi, H., Long, Z.-W., & Yang, H. (2024). Thermodynamic topology of Kerr-Sen black holes via Rényi statistics. Physics Letters B, 856, 138885. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2024.138885.
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