Cuerdas negras y potencias superiores en la curvatura

Abstract

En esta tesis doctoral se presentan tres nuevas familias de soluciones analíticas que describen objetos extendidos en teorías de gravedad. La primera familia corresponde a soluciones de cuerda negra en la teor a general de la relatividad en cuatro dimensiones con constante cosmológica negativa acoplado a un modelo sigma no lineal. La geometría en la sección transversal de estas cuerdas es la de un agujero negro tipo BTZ cargado, el radio de compacti- ficación de la cuerda está determinado por los parámetros de la teoría. En el contexto de las teorías de Lovelock puras, la segunda familia corresponde a soluciones de p-branas negras homogéneas soportadas por campos escalares libres sin masa. Los campos escalares, acoplados minimalmente, son proporcionales a las coordenadas a lo largo de las direcciones extendidas de las p-branas, y cuyo factor de proporcionalidad está relacionado con un valor negativo de la constante cosmológica. Por otro lado, mostramos también que es posible construir objetos extendidos en teorías de Lovelock de orden n acopladas a campos de (q-1)-formas cuando n es igual a q. Esta tercera familia de cuerdas y p-branas negras están caracterizadas por la masa, la carga y el volumen de las direcciones planas. Mostramos además cómo el ansatz utilizado en estas soluciones permite encontrar con guraciones de agujeros negros diónicos en modelos inspirados en teoría de cuerdas y, en particular, estudiar el efecto que tienen las correcciones de orden superior en la curvatura en este tipo de soluciones. Finalmente estudiaremos la estabilidad y la termodinámica de las soluciones mostradas. En particular mostramos que p-branas negras homogéneas, como soluciones de la teoría de Gauss-Bonnet, sufren de inestabilidades de Gregory- La amme al ser perturbadas por ondas esféricas, tal como ocurre en relatividad general.