Étude de l’effet Gertsenshtein et génération d'ondes gravitationnelles stationnaires

Thèse de l'étudiant: Master typesMaster en sciences mathématiques

Résumé

Dans ce mémoire, nous avons étudié l'effet Gertsenshtein direct, qui traite de la conversion d'ondes électromagnétiques en ondes gravitationnelles en présence d'un champ magnétique externe, ainsi que l'effet inverse. Pour ce faire, nous avons tout d'abord étudié le système Einstein-Maxwell. Après avoir linéarisé les équations du champ, nous avons considéré les perturbations de la métrique induites par une onde électromagnétique seule, pour ensuite traiter de l'effet Gertsenhstein en étudiant les polarisations transverse-électrique, transverse-magnétique et transverse-électromagnétique de l'onde ainsi que les champs magnétiques externes longitudinaux et transverses. Le résultat principal est que seule une onde polarisée transverse-électromagnétique avec un champ magnétique externe transverse va nous fournir une solution non-triviale pour les composantes transverses de la métrique. En d'autres mots, seulement une onde transverse-électromagnétique avec un champ magnétique externe transverse va générer des ondes gravitationnelles transverses, de polarisation semblable à celles venant de sources astrophysiques. Après ces résultats, pour étudier l'effet inverse, nous avons également transformé les équations du champ électromagnétique en équation d'onde pour le quadripotentiel électromagnétique qui contient les corrections du premier ordre du champ électromagnétique. Nous avons résolu les équations pour un problème unidimensionnel en utilisant le calcul symbolique. Ce problème traite d'un champ magnétique externe statique et d'une onde électromagnétique stationnaires. Nous arrivons à générer des ondes gravitationnelles stationnaires, dont l'amplitude varie linéairement par rapport au temps. Les amplitudes de corrections électromagnétiques varient quand à elles quadratiquement par rapport au temps. Nous avons également étudié les limites de ce modèle ID, qui nous a amené des perspectives pour un travail de recherche futur.
Date de réussite22 juin 2017
langueFrançais
Institution diplomante
  • Université de Namur
SuperviseurAndré Fuzfa (Jury), Timoteo Carletti (Jury), Sébastien Clesse (Jury) & Alexandre Mauroy (Jury)

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Étude de l’effet Gertsenshtein et génération d'ondes gravitationnelles stationnaires
Herman, N. (Auteur). 22 juin 2017

Thèse de l'étudiant: Master typesMaster en sciences mathématiques