El formalismo “Effective-One-Body” en el estudio de un sistema binario de agujeros negros en coalescencia

Abstract

Este trabajo estudia la dinámica de sistemas binarios de agujeros negros en el marco de la relatividad general, con especial atención a su aplicación en la modelización de señales de ondas gravitatorias. Se introduce el formalismo "Effective One Body"(EOB), que permite describir de manera unificada las fases principales de una coalescencia de agujeros negros: inspiral, plunge, merger y ringdown. A partir de la dinámica de una partícula de prueba en la métrica de Schwarzschild, se construye un modelo efectivo para el problema de dos cuerpos que incorpora correcciones postnewtonianas y efectos relativistas fuertes. Además, se analiza la emisión de radiación gravitatoria mediante funciones de onda factorizadas y se estudia la fase de relajación del sistema mediante los modos cuasinormales. El trabajo combina herramientas analíticas y perturbativas con fundamentos geométricos para ofrecer una visión coherente del proceso completo de fusión binaria.

This work studies the dynamics of compact binary systems within the framework of general relativity, with a special focus on their application in modeling gravitational wave signals. The Effective One Body (EOB) formalism is introduced as a unified framework to describe the phases of black hole coalescence: inspiral, plunge, merger, and ringdown. Starting from the dynamics of a test particle in the Schwarzschild metric, an effective model for the two-body problem is constructed, incorporating post-Newtonian corrections and strong-field relativistic effects. Additionally, the emission of gravitational radiation is analyzed through factorized waveform models, and the system’s relaxation is studied using quasinormal modes. This work combines analytical and perturbative tools with geometric foundations to provide a consistent description of the full binary merger process.