Fundamentos das Ondas Gravitacionais: Aplicações em Astrofísica e Cosmologia
Ondas Gravitacionais, Constante de Hubble-Lemaitre, Modos Longitudinais
A detecção de ondas gravitacionais prevista pela Relatividade Geral, abriu possibilidades para o estudo de uma Física até então inexplorada. Com base nesta afirmação, o presente trabalho está dividido em duas partes. Primeiramente, analisamos um efeito derivado na equação do desvio geodésico, denominado efeitos de memória. Propomos um modelo que representa uma descrição simplificada da fonte astrofísica que emite radiação e analisamos seu efeito no detector muito longe da fonte após a passagem da radiação. O efeito de memória particular que investigamos é devido a mudança nos modos longitudinais, ao invés do efeito de memória considerado na literatura. O modelo proposto assume simetria esférica em que toda a fonte inicialmente em repouso é convertida em radiação. Os modos longitudinal e transversal(radiativo) contribuem no tensor de Riemann e interagem com o detector e a possibilidade de detectar modos longitudinais variáveis no tempo é estudada. Na segunda parte desta tese, propomos uma forma de medir a constante de Hubble que entra na relação entre o redshift e a distância de luminosidade $d_L$, e é um parâmetro crucial na Cosmologia que fornece uma medida da taxa de expansão do Universo. A aplicacação consiste em medir $H_0$ usando as detecções de ondas gravitacionais de coalescências de binárias de buracos negros cuja amplitude depende inversamente da distância de luminosidade $d_L$ sem a contraparte eletromagnética permitindo uma medida do {\it{redshift}}. O método consiste em quebrar a degenerescência entre $H_0$ e o redshift usando as informações estatísticas proveniente da população de binárias de buracos negros astrofísicos usando a distribuição da fonte em função do redshift.