RT info:eu-repo/semantics/masterThesis
T1 Simulaciones de trayectorias nulas alrededor de objetos compactos con simetría axial
A1 Calero Villacís, Nicolás Jolaos
A2 Universidad de Valladolid. Facultad de Ciencias
K1 Trayectorias nulas
K1 Sombra de agujeros negros
K1 Deflexión gravitacional
AB El análisis del comportamiento de los rayos de luz en las proximidades de objetos compactos ha adquirido una relevancia creciente debido a los recientes resultados experimentales sobre sombras y apariencia óptica de agujeros negros. Este trabajo tiene como objetivo ofrecer un análisis detallado de distintos resultados teóricos y numéricos relacionados con el trazado de rayos, la apariencia óptica y la formación de sombras en este tipo de sistemas. En primer lugar, se presentan los fundamentos teóricos del fenómeno de deflexión gravitacional de la luz, partiendo de una métrica esféricamente simétrica, asintóticamente plana y estática. Se introducen conceptos como el parámetro de impacto, trayectorias nulas, órbitas críticas y el papel de la órbita de fotones. Luego, se lleva a cabo un estudio comparativo entre los espacios-tiempo de Schwarzschild y Kerr, basado en simulaciones numéricas del trazado de rayos. Se analizan las diferencias que surgen debido a la rotación del agujero negro, como el arrastre de referencia (frame dragging) y la ruptura de simetría esférica, y cómo estos efectos modifican las trayectorias y la apariencia visual. Además, se incorporan modelos de intensidad emitida desde discos delgados de acreción, lo que permite construir mapas de intensidad observada y generar imágenes de la apariencia óptica de agujeros negros. Se estudian tres perfiles de emisión representativos, que reflejan distintos supuestos físicos sobre la distribución radial de la luminosidad del disco. Finalmente, se analiza cómo varía la forma de la sombra de un agujero negro de Kerr en función del parámetro de rotación y del ángulo de observación polar. A través de gráficos comparativos, se muestra cómo la sombra se deforma y pierde simetría conforme aumenta la rotación, lo que resalta la influencia directa del momento angular sobre las características observables del sistema. Para el desarrollo de este trabajo se utilizaron herramientas computacionales como Mathematica y Python, tanto para la resolución numérica de ecuaciones diferenciales como para la visualización de trayectorias de luz, construcción de mapas de intensidad y generación de imágenes simuladas de las sombras de agujeros negros.
YR 2025
FD 2025
LK https://uvadoc.uva.es/handle/10324/78992
UL https://uvadoc.uva.es/handle/10324/78992
LA spa
NO Departamento de Física Teórica, Atómica y Óptica
DS UVaDOC
RD 27-oct-2025