El estudio de agujeros negros primordiales en la cosmología

Desde el comienzo de la relatividad general hasta nuestros días, ha existido un gran interés por los agujeros negros. Sin embargo, fue hasta abril del 2019 cuando se obtuvo la primera imagen del disco de acreción de uno de ellos, corroborando su existencia. Todo esto fue gracias a la contribución de telescopios a lo largo del mundo, formando el “Event Horizon T elescope”. Esta tesis hace hincapié hacia otro tipo de agujeros negros conocidos como agujeros negros primordiales (ANPs) debido a las recientes publicaciones detectadas por LIGO (Observatorio Interferométrico de Ondas Gravitacionales) Y VIRGO, los cuales detectarón masas mayores de lo esperado. Pero estas masas atípicas no pudieron provenir del colapso gravitacional de estrellas, por lo tanto surge otra teoría de su origen, la cual dice que pudieron formarse debido al colapso de perturbaciones de gran densidad al inicio del Universo, provenientes de las fluctuaciones del campo escalar inflatón, y por acreción de materia a lo largo de los años se convirtieron en los agujeros súpermasivos detectados. El objetivo general de este trabajo es usar inflación como mecanismo para generar ANPs, y a partir de ahí el objetivo específico consiste en determinar la fracción inicial de masas que colapsará en un agujero primordial, siguiendo el proceso de colapso esférico usado por Press-Schechter, donde considero que las perturbaciones de densidad serán simétricamente esféricas con un cierto radio R, el filtro que ocuparé será una función ventana y un espectro de ley de potencias. El modelo de colapso esférico fue propuesto para la formación de estructura a gran escala en un dominio de materia, en este caso lo aplicaré en un dominio de radiación para obtener ANPs con tres umbrales distintos y un índice espectral variable, de esta manera vere el cambio que tienen las distribuciones de probabilidad y como afectará en la abundancia de ANPs. Para índices espectrales menores o iguales a 1.37 obtuvimos masas de ANPs que ya se habrían evaporado o estarían evaporandose, por encima de este índice se formarón agujeros negros con masas suficientemente grandes que todavía estarían presentes hoy en día.