Promotie: Compact Objects and Gravitational Waves: Exploring Fundamental Physics with Tidal Effects

In dit proefschrift bestuderen we de rol van getijdeneffecten, die de vervorming van een compact object naar een extern zwaartekrachtveld kenmerken, in binaire systemen van compacte objecten zoals zwarte gaten en neutronensterren. In het bijzonder ontwikkelen we theoretische kaders om de microfysica die gecodeerd is in het inwendige van het compacte object, te verbinden met de dynamische ruimtetijd van het binaire systeem, relevant voor huidige en toekomstige zwaartekrachtgolfobservaties.

Het proefschrift begint met een overzicht van zwaartekrachtgolftheorie en getijdeneffecten voordat we onze drie lijnen van nieuw werk bespreken. Eerst generaliseren we de relativistische behandeling van getijdeneffecten naar zwaartekrachttheorieën voorbij de algemene relativiteitstheorie, wat aanleiding geeft tot een extra deeltje of veld, scalair veld genoemd. We onthullen een nieuwe set getijdenvervormbaarheden en berekenen numerieke waarden voor neutronensterren in scalair-tensortheorieën. We beoordelen ontaardingen tussen interne structuur- en zwaartekrachttheorieën en extraheren de belangrijkste parameters die relevant zijn voor zwaartekrachtgolfobservaties.

Ten tweede berekenen we gedetailleerd de effecten op de zwaartekrachtgolf en bestuderen we de rol en implicaties die deze nieuwe parameters hebben voor zwaartekrachtgolfsignalen van samensmeltende binaire systemen. Verder ontwikkelen we een nieuw formalisme om de interne trillingen van het compacte object (quasi-normale modusstructuur) op te nemen op een manier die eerdere moeilijkheden met betrekking tot ondubbelzinnige identificaties van informatie uit regimes met sterke zwaartekracht overwint. Als case study passen we ons formalisme toe op scalaire verstoringen van een Schwarzschild-zwart gat en halen we resultaten uit eerdere literatuur.