Navegando por Autor "Orazi, Emanuele"
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Dissertação Analisando extensões do modelo de Starobinsky em gravidade de ordem superior(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2025-06-04) Morais, Caio Martins Gomes do Rego; Medeiros, Léo Gouvea; http://lattes.cnpq.br/2797502202617114; http://lattes.cnpq.br/3179838518480669; Orazi, Emanuele; Pompeia, Pedro JoséEm 1980, o físico soviético Alexei Starobinsky propôs um modelo cosmológico que prevê uma expansão acelerada no início da expansão cósmica, o qual abarca modi cações na relatividade geral. Embora a motivação de Starobinsky fosse usar essas correções para remover singularidades que apareciam com a teoria de Einstein, seu modelo é um dos melhores candidatos a teoria in acionária disponíveis na atualidade. Contudo, dados observacionais mais precisos, como os prometidos pelo satélite LiteBIRD e pelo experimento CMB-S4, podem desfavorecê-lo. Por isso, extensões da teoria vêm sendo estudadas com o intuito de veri car alterações que as modi cações no modelo geram nos parâmetros associados aos dados observacionais. Aqui, são apresentadas três dessas extensões, que se baseiam em modelos de gravidade de ordem superior: Starobinsky + R3, Starobinsky + R□R e Starobinsky + RRµνRµν, sendo esta última uma nova contribuição para a literatura. Para isso, constrói-se um modelo de ordem superior cuja ação inclui todos os termos quadráticos e cúbicos (sem constante cosmológica), donde mostra-se que os únicos termos cúbicos relevantes para a dinâmica in acionária em cosmologia de fundo são R3, R□R e RRµνRµν.Tese Classical amplitudes in gravitational-wave physics(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-07-18) Almeida, Gabriel Luz; Sturani, Riccardo; https://orcid.org/0000-0003-2157-4401; http://lattes.cnpq.br/9771195169911237; https://orcid.org/0000-0003-0390-0605; http://lattes.cnpq.br/4974855586479672; Melnikov, Dmitry; Orazi, Emanuele; http://lattes.cnpq.br/1388691370592640; Bernard, Laura; Goldberger, WalterAs recentes detecções de ondas gravitacionais de coalescências de binárias pelos interferômetros LIGO e Virgo não apenas deram origem a uma nova janela de observação para o Universo, mas também reviveram o interesse pelo problema de dois corpos relativístico. Nesta tese, após apresentar a teoria geral das ondas gravitacionais, revisaremos a abordagem de teoria de campos efetiva dentro da chamada Relatividade Geral Não-Relativística. Nessa construção, as diferentes escalas envolvidas no problema definem diferentes regiões da dinâmica, com escalas curtas descrevendo a interação conservativa entre os dois corpos e escalas de longa distancia descrevendo os processos de ondas gravitacionais. Em ordens superiores, no entanto, modos radiativos começam a afetar a dinâmica conservativa do sistema por meio do chamado efeito de cauda. Em seguida, estudaremos as amplitudes de emissão para a classe de processos não lineares das caudas, que são processos de ordem G2N , e representam o efeito de espalhamento da radiação gravitacional na curvatura de fundo estática, incluindo n ´ ao apenas caudas de massa, mas também as caudas “falhas” devido ao momento angular da fonte. Como mostrado originalmente em nosso trabalho, algumas dessas amplitudes apresentam anomalias, que são então corretamente compreendidas e corrigidas com ferramentas de teoria de campos que tem contra-parte direta em métodos tradicionais. Também investigaremos a relação entre diagramas de emissão e de autoenergia e, em particular, mostraremos que correções aos diagramas anômalos de autoenergia são necessárias para contabilizar corretamente os termos conservativos que surgem de processos radiativos. A partir disso, obteremos a contribuição correta para o termo conservativo a 5PN provindo da cauda falha de momento angular do quadrupolo elétrico, corrigindo resultados anteriores da literatura. Além disso, também calcularemos pela primeira vez as contribuições conservativas da cauda falha de momento angular para momentos de multipolo arbitrários. Posteriormente, exploraremos a extensão natural de ordem superior (ordem G3N ) das caudas de massa, chamadas caudas de caudas, para multipolos elétricos e magnéticos genéricos. Conforme veremos, encontraremos divergências de longa e curta distância, que são então corretamente compreendidas e tratadas por meio de técnicas padrões de renormalização. Nesse caso, somos capazes de ressomar as contribuições logarítmicas por meio da integração da equação do grupo de renormalização. Desta forma, nesta tese, temos extendido a expansão perturbative pós-newtoniana na região de processos particularmente difíceis envolvendo a mistura de modos radiativos e potenciais.Artigo Correspondence between modified gravity and general relativity with scalar fields(American Physical Society, 2019-02-20) Afonso, Victor I.; Olmo, Gonzalo J.; Orazi, Emanuele; Rubiera-Garcia, DiegoWe describe a novel procedure to map the field equations of nonlinear Ricci-based metric-affine theories of gravity, coupled to scalar matter described by a given Lagrangian, into the field equations of general relativity coupled to a different scalar field Lagrangian. Our analysis considers examples with a single and N real scalar fields, described either by canonical Lagrangians or by generalized functions of the kinetic and potential terms. In particular, we consider several explicit examples involving f(R) theories and the Eddington-inspired Born Infeld gravity model, coupled to different scalar field Lagrangians. We show how the nonlinearities of the gravitational sector of these theories can be traded to nonlinearities in the matter fields and how the procedure allows to find new solutions on both sides of the correspondence. The potential of this procedure for applications of scalar field models in astrophysical and cosmological scenarios is highlightedTCC Dinâmica cosmológica: da inflação ao reaquecimento - uma modelagem da evolução do universo primordial(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-19) Bezerra Sobrinho, Jeremias; Medeiros, Léo Gouvêa; https://orcid.org/0000-0003-1483-6151; http://lattes.cnpq.br/2797502202617114; 0000-0003-2183-4488; http://lattes.cnpq.br/7800453017015689; Orazi, Emanuele; https://orcid.org/0000-0003-2698-1831; http://lattes.cnpq.br/1388691370592640; Batista, Ronaldo Carlotto; https://orcid.org/0000-0002-7655-8719; http://lattes.cnpq.br/5095922628876092Os dados observacionais mais recentes corroboram o modelo de Starobinsky como um dos candidatos mais fortes na descrição de um regime inflacionário. Motivados por esse sucesso, as extensões do modelo de Starobinsky têm se tornado cada vez mais recorrentes na literatura. A justificativa teórica para isso é bem fundamentada: gravidades de ordem superior surgem na física de altas energias na busca pela completude ultravioleta da relatividade geral. Neste trabalho, propomos investigar a inflação devido à extensão do modelo de Starobinsky caracterizada pela inclusão do termo R^3. Destacamos aqui que o presente trabalho é uma adaptação do trabalho intitulado 'Higher-order extension of Starobinsky inflation: Initial conditions, slow-roll regime, and reheating phase' publicado na Physical Review D. Começamos o trabalho fazendo um brevíssimo apanhado de eventos que conduziram a construção da Cosmologia Inflacionária. Em seguida apresentaremos um resumo sobre o mecanismo inflacionário e o reaquecimento do Universo primordial. Por fim, realizamos uma análise completa do potencial e do espaço de fases do modelo R^3, onde observamos a existência de três regiões com dinâmicas distintas para o campo escalar. Em seguida, implementamos um limite restritivo para o número de e-folds através do processo de reaquecimento. Com isso, foi possível confrontarmos devidamente nosso modelo com os dados observacionais do Planck, BICEP3/Keck e BAO.TCC Equivalência entre teorias de gravidades modificadas e relatividade geral: construção e exemplos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-15) Alves, Erick Augusto Bezerra; Orazi, Emanuele; http://lattes.cnpq.br/1388691370592640; http://lattes.cnpq.br/3552654964383595; Almeida, Leonardo Andrade de; 0000-0002-3817-6402; http://lattes.cnpq.br/7812463045514059; Medeiros, Léo Gouvêa; http://lattes.cnpq.br/2797502202617114Neste trabalho, discutimos como é possível estabelecer a equivalência entre teorias de gravidade modificadas baseadas no tensor de Ricci e a relatividade geral. Inicialmente, revisitamos a formulação da relatividade geral via ação de Einstein-Hilbert no formalismo métrico. Além disso, foram encontradas as equações de campo, a partir de uma ação arbitrária, para teorias de gravidade modificada que dependem do tensor de Riemann usando o formalismo métrico-afim. Ademais, estudamos também teorias de gravidade modificada que são baseadas no tensor de Ricci. Em particular, mostramos explicitamente a equivalência entre a gravidade quadrática acoplada com um campo escalar e a relatividade geral. Por fim, aplicamos o método desenvolvido para gerarmos a equivalência entre Eddington inspired Born-Infeld acoplado com campo eletromagnético e a relatividade geral.TCC Evaporação Unitária de Buracos Negros(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2021-04-22) Aires, João Victor Ferreira Lacerda; Melnikov, Dmitry; Orazi, Emanuele; Fleury, ThiagoA proposta de Hawking acerca da evaporação de Buracos Negros trouxe para os físicos o Paradoxo da Informação. Desde então, argumentos a favor e contra a unitariedade do processo têm surgido. Atualmente, a evaporação unitária é a proposta mais aceita, por manter a Mecânica Quântica em segurança. Com os recentes avanços em holografia, novas propostas para justificar a unitariedade surgiram. Nesta monografia, explicaremos como a evaporação unitária de buracos negros é justificada por meios da Entropia de von Neumann em um contexto gravitacional juntamente com Superfícies Quânticas Extremas e regiões do espaço-tempo chamadas de Ilhas.Artigo Mapping nonlinear gravity into General Relativity with nonlinear electrodynamics(Springer, 2018-10-27) Afonso, Victor I.; Olmo, Gonzalo J.; Orazi, Emanuele; Rubiera-Garcia, DiegoWe show that families of nonlinear gravity theories formulated in a metric-affine approach and coupled to a nonlinear theory of electrodynamics can be mapped into general relativity (GR) coupled to another nonlinear theory of electrodynamics. This allows to generate solutions of the former from those of the latter using purely algebraic transformations. This correspondence is explicitly illustrated with the Eddington-inspired Born–Infeld theory of gravity, for which we consider a family of nonlinear electrodynamics and show that, under the map, preserve their algebraic structure. For the particular case of Maxwell electrodynamics coupled to Born–Infeld gravity we find, via this correspondence, a Born–Infeld-type nonlinear electrodynamics on the GR side. Solving the spherically symmetric electrovacuum case for the latter, we show how the map provides directly the right solutions for the former. This procedure opens a new door to explore astrophysical and cosmological scenarios in nonlinear gravity theories by exploiting the full power of the analytical and numerical methods developed within the framework of GRTCC Modelos Quadráticos em Supergravidade Calibrada N=2, D=4(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2019-12-04) Lima, Paulo Douglas Santos de; Orazi, Emanuele; Melnikov, Dmitry; Bevilaqua, Leandro IbiapinaMotivados pela correspondência AdS/CFT e aplicações em holografia, estudamos as simetrias envolvidas em modelos quadráticos de supergravidade calibrada N=2, D=4, focando nas simetrias residuais da teoria. Além disso, foram determinadas todas as soluções de vácuo e o espectro de massa de uma classe de teorias que admitem prepotenciais quadráticos, em que mostramos que essas classes sempre apresentam um vácuo do tipo AdS.Artigo New scalar compact objects in Ricci-based gravity theories(IOP Publishing, 2019-12-13) Afonso, Victor I.; Olmo, Gonzalo J.; Orazi, Emanuele; Rubiera-Garcia, DiegoTaking advantage of a previously developed method, which allows to map solutions of General Relativity into a broad family of theories of gravity based on the Ricci tensor (Ricci-based gravities), we find new exact analytical scalar field solutions by mapping the free-field static, spherically symmetric solution of General Relativity (GR) into quadratic f(R) gravity and the Eddington-inspired Born-Infeld gravity. The obtained solutions have some distinctive feature below the would-be Schwarzschild radius of a configuration with the same mass, though in this case no horizon is present. The compact objects found include wormholes, compact balls, shells of energy with no interior, and a new kind of object which acts as a kind of wormhole membrane. The latter object has Euclidean topology but connects antipodal points of its surface by transferring particles and null rays across its interior in virtually zero affine time. We point out the relevance of these results regarding the existence of compact scalar field objects beyond General Relativity that may effectively act as black hole mimickersTCC Ondas gravitacionais: construção teórica e emissão por corpos rígidos(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-01) Gurgel, Lucas de Araújo; Medeiros, Léo Gouvêa; http://lattes.cnpq.br/2797502202617114; Orazi, Emanuele; http://lattes.cnpq.br/1388691370592640; Oliveira, Carlos Eduardo Pellicer de; http://lattes.cnpq.br/0957061087297140As Ondas Gravitacionais (GWs) surgiram no cenário científico como uma previsão robusta da Relatividade Geral em 1916, quando Einstein solucionou conjuntos de equações diferenciais da teoria utilizando perturbações na métrica. Este resultado indicava que tais ondas seriam pequenas distorções propagantes no espaço-tempo, geradas por rotações de sistemas binários e corpos rígidos, como estrelas de nêutrons e buracos negros, assim como por eventos super-energéticos no espaço, exemplificados pela fusão (merge) de corpos celestes. Contudo, devido à exigência tecnológica elevada para sua detecção, as Ondas Gravitacionais só foram diretamente observadas em 2015 pelos detectores do LIGO nos Estados Unidos, sendo este fato confirmado somente em 2016. Nesse intervalo entre a previsão e a detecção (1916-2015), várias previsões teóricas foram formuladas sobre as propriedades das GWs, bem como seus impactos na Astrofísica e Cosmologia. Um exemplo é o trabalho laureado com o Prêmio Nobel de 1993, concedido a Russell Alan Hulse e Joseph Taylor, que, por meio da observação contínua do par binário de estrelas de nêutrons PSR 1913+16 [1] fizeram uma descoberta significativa: o sistema binário está irradiando energia no mesmo valor previsto pela relatividade geral para a emissão de ondas gravitacionais, de modo que as duas estrelas estão lentamente espiralando uma em direção à outra. Esta descoberta representa a primeira evidência indireta da existência de ondas gravitacionais.Artigo Ricci-Based Gravity theories and their impact on Maxwell and nonlinear electromagnetic models(Springer, 2019-11-25) Delhom, Adria; Olmo, Gonzalo J.; Orazi, EmanueleWe extend the correspondence between metric-affine Ricci-Based Gravity the- ories and General Relativity (GR) to the case in which the matter sector is represented by linear and nonlinear electromagnetic fields. This complements previous studies focused on fluids and scalar fields. We establish the general algorithm that relates the matter fields in the GR and RBG frames and consider some applications. In particular, we find that the so-called Eddington-inspired Born-Infeld gravity theory coupled to Maxwell electromag- netism is in direct correspondence with GR coupled to Born-Infeld electromagnetism. We comment on the potential phenomenological implications of this relationArtigo Rotating black holes in Eddington-inspired Born-Infeld gravity: an exact solution(IOP Publishing, 2020-07-28) Guerrero, Merce; Mora-Pérez, Gerardo; Olmo, Gonzalo J.; Orazi, Emanuele; Rubiera-Garcia, DiegoWe find an exact, rotating charged black hole solution within Eddington-inspired Born-Infeld gravity. To this end we employ a recently developed correspondence or mapping between modified gravity models built as scalars out of contractions of the metric with the Ricci tensor, and formulated in metric-affine spaces (Ricci-Based Gravity theories) and General Relativity. This way, starting from the Kerr-Newman solution, we show that this mapping bring us the axisymmetric solutions of Eddington-inspired Born-Infeld gravity coupled to a certain model of non-linear electrodynamics. We discuss the most relevant physical features of the solutions obtained this way, both in the spherically symmetric limit and in the fully rotating regime. Moreover, we further elaborate on the potential impact of this important technical progress for bringing closer the predictions of modified gravity with the astrophysical observations of compact objects and gravitational wave astronomyTese Soluções esfericamente simétricas e inflação em teorias de gravidade de ordens superiores(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-11-18) Silva Neto, Gesiel Rodrigues da; Medeiros, Leo Gouvea; http://lattes.cnpq.br/2797502202617114; https://orcid.org/0000-0002-8902-1101; http://lattes.cnpq.br/1740379508505286; Orazi, Emanuele; http://lattes.cnpq.br/1388691370592640; Shapiro, Ilya Lvovich; Alcaniz, Jailson Souza de; Silva Júnior, RaimundoExtensões da relatividade geral nas quais correções de ordens superiores da curvatura são incluídas na ação de Einstein-Hilbert têm recebido bastante atenção principalmente por modelos na física de altas energias - teoria de cordas e gravidade quântica - e na cosmologia da expansão acelerada do universo primordial. Nesta tese de doutorado, propomos uma gravidade de ordem superior, caracterizada pela inclusão de todos os termos envolvendo o escalar de Ricci até a segunda ordem de correção. A partir de então, abordamos dois temas de interesse. O primeiro tema diz respeito a investigação de soluções esfericamente simétricas, onde exploramos soluções em um regime de campo fraco e soluções de buracos negros. Nós obtivemos todas as soluções no limite de campo fraco e endereçamos o tema da possibilidade de existência de soluções de buracos negros além de Schwarzschild. Por sua vez, o segundo tema envolve a pesquisa no contexto da inflação cósmica, motivados pelo sucesso do modelo de Starobinsky. Nesse sentido, desenvolvemos uma pesquisa detalhada das inflações de Starobinsky+R3 e Starobinsky+R3 + RR, confrontando-os com os dados observacionais mais recentes oriundos do satélite Planck e do BICEP3/Keck Array.Tese Supergravity solutions on AdS3,4,5,6,7 and the AdS/CFT correspondence(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-01-25) Lima, Mariana Cristina de; Melnikov, Dmitry; http://lattes.cnpq.br/1078982414439134; http://lattes.cnpq.br/8918944566846459; Orazi, Emanuele; Tomasiello, Alessandro; Trancanelli, Diego; Nastase, Horatiu Stefan; Fleury, Thiago SimonettiA conjectura AdS/CFT estabelece uma equivalência entre uma teoria gravitacional e outra sem gravidade.Ela associa interações de acoplamento forte a interações de acoplamento fraco e tem sido exaustivamente estudada desde seusurgimento.A ferramenta chave é simetria. Como veremos, existe uma compatibilidade entre as simetrias dos dois lados. Podemos dizerque essa tese é a união de dois projetos com os mesmos objetivos, mas trabalhando com diferentes geometrias. Ambos osprojetos focam em perturbações de campo de spin 2 de famílias de soluções de supergravidade em 10 dimensões do tipo IIAou IIB. A perturbação da métrica é particularmente interessante devido à sua universalidade.No primeiro projeto a métrica temum fator de AdS3. No segundo nós temos cinco famílias de soluções, cada uma delas com um dos seguintes fatores: AdS2,AdS_4, AdS5, AdS6, and AdS7.O “primeiro projeto”, o de AdS3 x M7, é interessante do ponto de vista da correspondência porque é dual a uma CFT em d=2,que por sua vez possui um número infinito de geradores de simetria. Nos últimos anos, importantes exemplos dessacorrespondência foram construídos nos artigos \cite{Eberhardt:2017pty}, \cite{Eberhardt:2018ouy} and \cite{Eberhardt:2019qcl}.Nesta tese nós investigaremos uma família de soluções menos super simétrica. Estudaremos o espectro de Kaluza-Klein dasflutuações de spin 2 que, de acordo com a conjectura, é dual ao tensor de energia momento.No “segundo projeto” nós investigamos de uma vez cinco famílias e mostramos que todas elas admitem uma certacombinação dos fatores de warp como solução. Tal combinação de funções junto com o respectivo espectro, nós chamamos desoluções universais mínimas.TCC Teoria da gravitação inspirada no modelo de Born-Infeld para o eletromagnetismo(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2022-07-21) França, Eloan do Nascimento; Beviláqua, Leandro Ibiapina; http://lattes.cnpq.br/0234889879119571; 0000-0002-2119-7418; https://lattes.cnpq.br/1860877040899168; Orazi, Emanuele; http://lattes.cnpq.br/1388691370592640; Medeiros, Léo Gouvêa; http://lattes.cnpq.br/2797502202617114Nesse trabalho fazemos uma abordagem breve e sucinta sobre a teoria da relatividade geral de Einstein e o eletromagnetismo clássico de Maxwell através do formalismo da teoria clássica de campos, o intuito é elencar propriedades que as caracterizem e permitam modificações em altas energias. Sabe-se que tanto o eletromagnetismo quanto a relatividade geral apresentam problemas de divergências em altas energias, portanto, apresentamos aqui as teorias de Born-Infeld e Eddington-inspired-Born-Infeld como alternativas com modificações em altas energias dessas teorias, mostrando como elas solucionam os problemas de divergência presentes nas teorias clássicas de Maxwell e Einstein.Artigo The trivial role of torsion in projective invariant theories of gravity with non-minimally coupled matter fields(IOP Publishing, 2017-11-07) Alfonso, Victor I.; Bejarano, Cecilia; Jiménez, Jose Beltrán; Olmo, Gonzalo J.; Orazi, EmanueleWe study a large family of metric-affine theories with a projective symmetry, including non-minimally coupled matter fields which respect this invariance. The symmetry is straightforwardly realised by imposing that the connection only enters through the symmetric part of the Ricci tensor, even in the matter sector. We leave the connection completely free (including torsion), and obtain its general solution as the Levi-Civita connection of an auxiliary metric, showing that the torsion only appears as a projective mode. This result justifies the widely used condition of setting vanishing torsion in these theories as a simple gauge choice. We apply our results to some particular cases considered in the literature, including the so-called Eddington-inspired-Born–Infeld theories among others. We finally discuss the possibility of imposing a gauge fixing where the connection is metric compatible, and comment on the genuine character of the non-metricity in theories where the two metrics are not conformally related