Observational signatures of ultracompact objects and bouncing universe in nonlocal gravity

Studie van niet lokale zwaartekracht

Jun Peng bestudeerde enkele toepassingen van niet-lokale zwaartekracht in astrofysica en kosmologie, met name ultracompacte objecten (UCO's) en het stuiterende heelal. Niet-lokale zwaartekracht is een elegant voorstel voor het oplossen van de eenheden van hogere afgeleide zwaartekracht als de wijziging van Einsteins algemene relativiteitstheorie (GR) in het ultraviolette (UV) regime.

Peng bestudeerde de waarnemingskenmerken van UCO's via zowel optische aspecten zoals schaduwen en fotonenringen, als via akoestische eigenschappen zoals ringdown-signalen en QNM's. Eerst analyseerde zij het optische uiterlijk van een asymmetrisch dunne-schaal wormgat (ATW) verlicht door een dunne accretieschijf. Dat leverde extra fotonringen op en een potentiële lensband uit de ATW-ruimtetijd met betrekking tot de behuizing van het zwarte gat. Hoewel de ATW een vereenvoudigd model is, kan deze analyse een optisch observatiesignatuur opleveren om UCO's te onderscheiden van zwarte gaten.

Vervolgens bestudeerde Peng de zwaartekrachtsgolf (GW)-echo's bestuderen wanneer die een niet-lokaal effect ervaren door de zwaartekrachtsverstoringsvergelijking te generaliseren naar een niet-lokale versie van de Schrödinger-achtige vergelijking. Daarbij vond zij dat niet-lokaliteit echo's versterkt zijn vanwege de mindere demping van de transmissie van golven. Haar analyse zal smoking-gun-handtekeningen opleveren over hoe de niet-lokaliteit de GW-echo's beïnvloedt.

Verder onderzocht Peng homogene en isotrope niet-singuliere stuiterende universums zonder toevoeging van materie in niet-lokale zwaartekracht. Ze laat zien dat het op het gelineariseerde niveau rond de bounce mogelijk is om de niet-lokale vormfactor zodanig te beperken dat er alleen een scalaire voortplantende vrijheidsgraad is. De scalaire modus kan worden vrijgemaakt van storende spookinstabiliteiten en heeft een oscillerende en begrensde evolutie over de bounce. We laten ook zien dat het mogelijk is om een anisotrope stuiteroplossing te realiseren die wordt aangedreven door de juiste materie samen met een kosmologische constante.

Jun Peng verrichtte naar promotieonderzoek bij de afdeling Sterrenkunde van het Kapteyn Instituut met financiering via de Chinese Scholarship Council. Zij werkt nu als docent in China.

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/92f2dacc-243d-4a67-8341-a299ebc85661