Cuerdas negras homogéneas en Lovelock-Horndeski en D dimensiones.

Abstract

En esta tesis presentamos nuevas soluciones analíticas que describen cuerdas negras homogéneas en las teorías de Einstein-Gauss-Bonnet y Lovelock. Estas soluciones existen debido a la introducción de campos escalares con densidad de energía finita, los cuales tienen una dependencia lineal en las direcciones extendidas. Además, para asegurar la existencia de dichas soluciones los términos cinéticos de los campos escalares son construidos a partir de los tensores de Lovelock, es decir, consideramos acoplamientos no-minimales. Luego, debido a que los tensores de Lovelock tienen divergencia nula se tiene que la teoría completa es de segundo orden. Una vez preparado el escenario para asegurar la existencia de soluciones de cuerda negra homogénea, construimos tales soluciones en la teoría de Einstein-Gauss-Bonnet, las cuales son obtenidas a partir de un polinomio de Wheeler. En seguida, estudiamos las propiedades térmicas de estas soluciones, es decir, la temperatura, la densidad de masa y la densidad de entropía. Posteriormente, generalizamos los resultados obtenidos anteriormente a un escenario que considere teorías de Lovelock con potencias arbitrarias en la curvatura. Así, obtenemos un polinomio de Wheeler con constantes de acoplamiento efectivas, en donde las soluciones de este polinomio caracterizan las soluciones de cuerda negra homogénea, y además obtenemos las propiedades térmicas de estas soluciones, es decir, la temperatura, la densidad de masa y la densidad de entropía. Finalmente, para valores especiales de las constantes de acoplamiento de la teoría de Einstein-Gauss-Bonnet, construimos dos soluciones extras, las cuales corresponden a extensiones cilíndricas de una solución de agujero de gusano y una solución de agujero negro rotante.

In this thesis we present new analytical solutions that describe homogenous black strings in Einstein-Gauss-Bonnet and Lovelock theories. These solutions exist due to the introduction of scalar fields with finite energy density, which have a linear dependence on the extended directions. In addition, to ensure the existence of such solutions the kinetic terms of the scalar fields are constructed from the Lovelock tensors i.e. we consider non-minimal couplings. Then, because the Lovelock tensors have zero divergence, the whole theory is second order. Once the scenario is prepared to ensure the existence of homogeneous black strings solutions, we construct such solutions in the Einstein-Gauss-Bonnet theory, which are obtained from a Wheeler polynomial. Later, we study thermal properties of these solutions i.e. temperature, mass density and entropy density. Later, we generalize the results obtained previously to a scenario that considers Lovelock theories with arbitrary powers in the curvature. Thus, we obtain a Wheeler polynomial with effective coupling constants, where the solutions of this polynomial characterize homogeneous black strings solutions, and we also obtain the thermal properties of these solutions i.e. temperature, mass density and entropy density. Finally, for special values of the coupling constants of the Einstein-Gauss-Bonnet theory, we construct two extra solutions, which correspond to a cilindrical extensions of wormhole solution and rotating black hole solution.