Exposicións Tesis. Divendres 14 de novembre de 2025, a les 11:00, en el Saló d’Actes de la Biblioteca Eduard Boscà, Carrer Doctor Moliner, núm. 50 (Campus de Burjassot-UV), tindrà lloc la lectura de la Tesi Doctoral realitzada per Davide Guerra, sota la direcció dels doctors Pablo Cerdá Durán i Jose A. Font Roda, professors d'aquest departament.
Resum:
La detecció d’ones gravitatòries provinents de la fusió d’estreles de neutrons binàries ha inaugurat una era revolucionària en l’astrofísica, obrint oportunitats sense precedents per a estudiar la física de la matèria en condicions extremes de densitat i temperatura. Les observacions multimensatgeres d’aquests esdeveniments no sols han proporcionat noves restriccions sobre l’equació d’estat de les estreles de neutrons, sinó que també han aprofundit en la nostra comprensió dels processos nuclears fonamentals i de l’astrofísica dels objectes compactes. No obstant això, la interpretació precisa d’aquestes observacions requereix models teòrics i simulacions computacionals robustes en relativitat general completa, que incloguen representacions realistes de les equacions d’estat nuclears i un tractament exhaustiu dels efectes tèrmics. Aquesta tesi presenta una exploració numèrica de la dinàmica de les fusions d’estreles de neutrons binàries, prestant especial atenció i èmfasi a com la inclusió dels efectes de temperatura finita en la representació de l’equació d’estat afecta l’emissió d’ones gravitatòries i l’evolució a llarg termini, posterior a la fusió, dels remanents estel·lars. Per a això, utilitzant codis de relativitat numèrica d’última generació, es realitza una comparació meticulosa entre models d’equació d’estat tabulats amb temperatura
finita i aproximacions híbrides, identificant desviacions crítiques en els perfils de densitat i temperatura que impacten significativament en la dinàmica de la fusió i en els senyals d’ones gravitatòries. Les nostres simulacions destaquen diferències notables en l’evolució de la freqüència de les ones gravitatòries associades al modelatge tèrmic en l’equació d’estat, demostrant que les desviacions respecte a les relacions quasiuniversals prèviament reportades en la literatura esdevenen significatives en les fases tardanes posteriors a la fusió. A més, s’introdueixen definicions refinades per a la freqüència de Brunt–Väisälä adaptades a simulacions relativistes, identificant noves inestabilitats convectives i estructures de fluid en espiral dins del cos del remanent que persisteixen més enllà dels 100, ms després de la fusió, i que difereixen substancialment entre els tractaments tabulats i híbrids de l’equació d’estat. Així mateix, en el context de les transicions de fase en la matèria nuclear densa, aquesta tesi proposa una formulación millorada de l’equació d’estat anomenada Thermodynamically Adaptive Slope Piecewise Polytropic (T-ASPP). Aquest nou model reprodueix amb precisió el comportament no monòton i les transicions de fase de primer orde característiques de les fases exòtiques de la matèria, millorant de manera significativa la consistència termodinàmica i la fidelitat respecte a les aproximacions tradicionals. Utilitzant aquesta nova formulació, es construeixen conjunts de dades inicials per a simulacions de relativitat numèrica que reprodueixen fidelment el comportament microfísic detallat de les equacions d’estat tabulades. A més, aquesta tesi informa breument sobre diversos projectes addicionals en què també he col·laborat i documenta de manera concisa les meues contribucions actives en la Col·laboració Virgo, en la qual vaig desenvolupar ferramentes avançades de caracterització del soroll, vaig participar activament en la verificació en temps real de candidats a ones gravitatòries i vaig col·laborar en activitats de divulgació destinades a millorar la visibilitat de l’experiment Virgo. Les troballes i desenvolupaments presentats en aquesta tesi contribueixen a l’avanç de la nostra comprensió teòrica de la dinàmica de les fusions d’estreles de neutrons binàries, del modelatge d’equacions d’estat amb temperatura finita i de l’anàlisi de dades d’ones gravitatòries. Aquests resultats no sols contribueixen a la interpretació de les observacions actuals d’ones gravitatòries, sinó que també assenten les bases per a la futura astronomia ultimensatgera i l’astrofísica d’ones gravitatòries.s.
