Buracos Negros de Schwarzschild e de Kerr: uma abordagem usando Python

Résumé

Apresentamos nessa pesquisa os principais apontamentos históricos acerca da importância do estudo dos quatro modelos de buracos negros. Mais adiante poderá entender como funciona a evolução estelar, formação e estrutura dos buracos negros analisando as componentes da métrica de Schwarzschild, a circunferência do horizonte de eventos, a distância própria, o tempo próprio, horizonte de eventos, a esfera de fótons, o disco de acreção, singularidade e singularidade nua, anel de Einstein e cruz de Einstein para esse modelo geométrico. Já para o modelo com simetria axial de Kerr será estudada as componentes da métrica que levam ao tempo próprio, a distância própria, a órbita de partículas, horizonte de eventos, a ergoregião, superfície de redshift infinito, censura cósmica para o caso em que $r > 2M$, o limite estático, a sombra de um buraco negro de Kerr. Disponibilizou-se um filtro para análise do perfil de um buraco negro de Schwarzschild e de Kerr da Agência Espacial Européia. As simulações foram criadas em Python por meio de alguns pacotes especiais para a Teoria da Relatividade Geral e estão inseridas na íntegra no apêndice para eventual consulta. Adotou-se ainda as unidades naturais para descrever as métricas de Schwazrschild e de Kerr, sendo ambas munidas de assinatura métrica (-, +, +, +).