Comparació de patrons d’ones gravitacionals post-Newtonians pel col·lapse de sistemes binaris de forats negres

Abstract

Hoy en d´ıa, en el mundo de la F´ısica, el estudio de las Ondas Gravitacionales, predichas por el Dr. Albert Einstein hace 100 a˜nos, ha ganado importancia. Adem´as, este campo ha crecido en inter´es debido a que en el pasado 14 de Septiembre del 2015 se realiz´o la primera detecci´on de una Onda Gravitacional. En este Trabajo de Fin de Grado se ha realizado primero de todo un resumen sobre qu´e son las Ondas Gravitacionales y sus caracter´ısticas. Adem´as, tambi´en se ha recopilado informaci´on sobre las clases de detectores de estas y qu´e clase de ondas pueden detectar. Sobre estos detectores, se ha realizado hincapi´e en los detectores terrestres. Sobre qu´e clase de onda se ha realizado el estudio, es sobre los sistemas binarios compactos mediante un desarrollo post-Newtoniano. Por otro lado, en cuanto a c´alculo, en primer lugar se han realizado estudios sobre la relaci´on se˜nal-ruido, es decir, el signal to noise ratio, y sobre la distancia ´optima de detecci´on, para saber qu´e masas totales del sistema binario son las mejores para aplicar los estudios. En segundo lugar, se ha estudiado el error que se puede realizar en la determinaci´on de los par´ametros de una onda gravitacional al detectarla, debido a que hay varios factores que conllevan a un detector terrestre tener varias incertezas. Finalmente, se ha calculado el Overlap de diferentes sistemas binarios compactos, es decir, la comparaci´on entre dos ondas. En concreto, se ha comparado el efecto de tratar una onda hasta un desarrollo post-Newtoniano concreto con otro de menor orden.

Nowadays, in the world of Physics, the study of Gravitational Waves, predicted by Dr. Albert Einstein 100 years ago, has gained importance. In addition, this area has grown in interest because in the past 14th of September 2015 the first detection of a Gravitational Wave was done. In this Final Degree Work, at first, it has made a summary about what are Gravitational Waves and their characteristics. Furthermore, it has also gathered information about the kind of detectors of them and what kind of waves can be detected. On these detectors, it has made emphasis on the ground detectors. About what kind of wave the study has been performed, it is about the Compact Binary Systems through a post-Newtonian development. On the other hand, in terms of the calculation, at first, it has done a study about the signal to noise ratio, and the optimal detection distance, because it is useful to know what total masses are the best to applicate the studies. Secondly, it has studied the error that can be made in the determination of the parameters of a gravitational wave when is detected, due to there are several factors that lead to a ground detector have uncertainties. Finally, it has computed the Overlap of different compact binary systems, i.e. the comparison between two waves. Specifically, it has compared the effect of treating a wave to a specific post-Newtonian development with one of lower order.