KARA DELİK UZAYZAMANLARINDA PARÇACIK VE ALANLARIN DİNAMİĞİ


Delice Ö.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Doktora, 2021 - 2024

  • Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
  • Destek Programı: BAP Doktora
  • Başlama Tarihi: Aralık 2021
  • Bitiş Tarihi: Ağustos 2024

Proje Özeti

u doktora projesinde, ağırlıklı olarak son gözlemler ışığında, genel görelilik ve alternatif kütleçekimi kuramlarında parçacıkların ve alanların bu kara delik uzay-zamanlarındaki dinamiklerini araştırarak karadeliklerin özelliklerini inceleyeceğiz. Projenin sonraki kısımlarında ise daha karmaşık konulara, örneğin: kara delik termodinamiğine, tekillik teoremlerine ve kara deliklerin kütle-çekimsel çöküş süreçlerine katkıda bulunmayı planlıyoruz. Projenin ilk bölümünde, dönen, yüklü, Kerr-Newman (-(Anti)-de Sitter) tipi bir karadelik tarafından yutulan global monopolü betimleyen, fiziksel ve matematiksel olarak güvenilir bir tam çözüm üreterek literatüre katkıda bulunmayı amaçlıyoruz. Literatürde [9] böyle bir çözüm bulunmasına rağmen, son zamanlarda yapılan bir çalışmada [10], [9]'da verilen nihai sonucun matematiksel olarak yanlış olduğu gösterilmiştir. Dolayısıyla, bu konu hala açık bir çalışma konusudur. Bu çözümün elde edilebilmesi sonucunda, global monopollerin oluştuğu erken evren ile son gözlemler ışığında bilinen mevcut evren arasında bir bağlantı kurulabilmesine yardımcı olunması planlanmaktadır. Bu çözümün bulunması durumunda, ışığın sapması, yörünge dinamiği, skaler alanların davranışı ve superışıma olayı gibi fiziksel bazı uygulamaları ele alıp literatürde bu yanlış çözümün kullanıldığı bazı çalışmaları da [58-59] revize etmeyi amaçlamaktayız. 

Projenin ikinci kısmında, karadeliklerin varlığını direkt ya da dolaylı yollardan kanıtlayan Olay Ufku Teleskobu İşbirliği ve Samanyolu galaksisinin merkezinde yüksek kütleli bir kara deliğin varlığını gösteren gözlemler ışığında fiziksel karadeliklerin gözlemsel parametre uzayını belirleyeceğiz. Brans-Dicke kütleçekim teorisi, f(R) kütleçekimi ve Einstein-Gauss-Bonet-skaler kütleçekimi gibi alternatif kütleçekim kuramları içerisinde yer alan kara deliklerin etraflarındaki parçacıklar ve alanlarla etkileşimlerini de ele alacağız. Sonuç olarak bu kuramların kara delik çözümleri ile fiziksel kara delikleri, olay ufku dışında kalan parçacıklarla etkileşimi sonucu, oluşan kara delik gölgesi ve ışığın sapması gibi dinamik süreçler aracılığı ile oluşturduğumuz parametre uzayını kullanarak karşılaştırıp alternatif kütleçekim teorilerini sınıflandırmayı, kısıtlamayı ya da elemeyi hedefliyoruz.

Son olarak, klasik ve alternatif kütleçekim kuramlarında; Penrose ve Hawking tarafından ortaya atılan tekillik teoremlerinin uygulamaları, Oppenheimer-Snyder çökme mekanizmasını kullanarak kara delik oluşum süreçleri, kara delik termodinamiği ve istatistiği ve bunların kuantum alan teorisi ve kütleçekim teorileri ile olan bağlantıları üzerine çalışılması planlanmaktadır.