Kerr black holes with self-interacting scalar hair: Hairier but not heavier

The maximal Arnowitt-Deser-Misner (ADM) mass for (mini) boson stars (BSs)-gravitating solitons of Einstein's gravity minimally coupled to a free, complex, mass mu, Klein-Gordon field-is M-ADM(max) similar to M-Pl(2)/mu. Adding quartic self-interactions to the scalar field theory, described by the Lagrangian L-1 = lambda vertical bar Psi vertical bar(4), the maximal ADM mass becomes M-ADM(max) similar to root lambda M-Pl(3)/mu(2). Thus, for mini-BSs, astrophysically interesting masses require ultralight scalar fields, whereas self-interacting BSs can reach such values for bosonic particles with Standard Model range masses. We investigate how these same self-interactions affect Kerr black holes with scalar hair (KBHsSH) [C. A. R. Herdeiro and E. Radu, Kerr Black Holes with Scalar Hair, Phys. Rev. Lett. 112, 221101 (2014).], which can be regarded as (spinning) BSs in stationary equilibrium with a central horizon. Remarkably, whereas the ADM mass scales in the same way as for BSs, the horizon mass M-H does not increases with the coupling., and, for fixed mu, it is maximized at the "Hod point," corresponding to the extremal Kerr black hole obtained in the vanishing hair limit. This mass is always M-H(max) similar to M-Pl(2)/mu. Thus, introducing these self-interactions, the black hole spacetimes may become considerably "hairier" but the trapped regions cannot become "heavier." We present evidence that this observation also holds in a model with L-1 = beta vertical bar Psi vertical bar(6) - lambda vertical bar Psi vertical bar(4); if it extends to general scalar field models, KBHsSH with astrophysically interesting horizon masses require ultralight scalar fields. Their existence, therefore, would be a smoking gun for such (beyond the Standard Model) particles

Kerr–Newman black holes with scalar hair

We construct electrically charged Kerr black holes (BHs) with scalar hair. Firstly, we take an uncharged scalar field, interacting with the electromagnetic field only indirectly, via the background metric. The corresponding family of solutions, dubbed Kerr–Newman BHs with ungauged scalar hair, reduces to (a sub-family of) Kerr–Newman BHs in the limit of vanishing scalar hair and to uncharged rotating boson stars in the limit of vanishing horizon. It adds one extra parameter to the uncharged solutions: the total electric charge. This leading electromagnetic multipole moment is unaffected by the scalar hair and can be computed by using Gauss's law on any closed 2-surface surrounding (a spatial section of) the event horizon. By contrast, the first sub-leading electromagnetic multipole – the magnetic dipole moment –, gets suppressed by the scalar hair, such that the gyromagnetic ratio is always smaller than the Kerr–Newman value (g=2g=2). Secondly, we consider a gauged scalar field and obtain a family of Kerr–Newman BHs with gauged scalar hair. The electrically charged scalar field now stores a part of the total electric charge, which can only be computed by applying Gauss' law at spatial infinity and introduces a new solitonic limit – electrically charged rotating boson stars. In both cases, we analyze some physical properties of the solutions

Shadows of Kerr Black Holes with Scalar Hair

Using backwards ray tracing, we study the shadows of Kerr black holes with scalar hair (KBHSH). KBHSH interpolate continuously between Kerr BHs and boson stars (BSs), so we start by investigating the lensing of light due to BSs. Moving from the weak to the strong gravity region, BSs-which by themselves have no shadows-are classified, according to the lensing produced, as (i) noncompact, which yield not multiple images, (ii) compact, which produce an increasing number of Einstein rings and multiple images of the whole celestial sphere, and (iii) ultracompact, which possess light rings, yielding an infinite number of images with (we conjecture) a self-similar structure. The shadows of KBHSH, for Kerr-like horizons and noncompact BS-like hair, are analogous to, but distinguishable from, those of comparable Kerr BHs. But for non-Kerr-like horizons and ultracompact BS-like hair, the shadows of KBHSH are drastically different: novel shapes arise, sizes are considerably smaller, and multiple shadows of a single BH become possible. Thus, KBHSH provide quantitatively and qualitatively new templates for ongoing (and future) very large baseline interferometry observations of BH shadows, such as those of the Event Horizon Telescope

Buracos negros de Kerr com cabelo escalar e de Proca

Doutoramento em FísicaEsta tese apresenta estudos recentes sobre generalizações dos buracos negros de Kerr com cabelo escalar. Depois de uma curta introdução, discutiremos em primeiro lugar o conceito de Q-clouds, que são generalizações com rotação de objectos solitónicos conhecidos como Q-balls, e que são obtidos como soluções de equações de campo não lineares, mas como campos teste, no espaço-tempo do buraco negro de Kerr. Depois disto, iremos considerar soluções em que a matéria impacta no espaço-tempo, focando em três exemplos: 1) Cabelo escalar com auto-interacções em redor de buracos negros de Kerr, 2) buracos negros de Kerr com cabelo de Proca e 3) buracos negros de Kerr-Newman com cabelo escalar com ou sem carga. Em cada um destes exemplos iremos discutir tanto as semelhanças como as diferenças quando comparados com buracos negros de Kerr com cabelo escalar. Adicionalmente, iremos também considerar os objectos solitónicos das teorias correspondentes, que desempenham um papel essencial na descrição de cada um destes tipos de buracos negros.This thesis presents recent studies on generalizations of Kerr black holes with scalar hair. After a short introduction, we will rst consider so-called Q-clouds which are rotating realizations of solitonic Q-balls obtained as non-linear test elds on the Kerr background. After this, we will move onto fully backreacting solutions where we will consider three di erent examples: 1) Self-interacting scalar hair around Kerr black holes, 2) Kerr black holes with Proca hair and 3) Kerr-Newman black holes with gauged/ungauged scalar hair. In each case we will discuss both the similarities and di erence as compared to their Kerr black holes with scalar hair. In addition to this, we also consider the horizonless solitons of the corresponding theory as they play an essential role in describing each hairy black hol

Comparison of classical and Horava-Lifshitz cosmology

Gerður var samanburður á þeim heimsfræði módelum sem klassísk þyngdarfræði og Horava-Lifshitz þyngdarfræði spá fyrir um

Hálendismiðstöð að Fjallabaki : gerð hönnunarviðmiða fyrir hálendismiðstöð með sjálfbæra ferðaþjónustu að leiðarljósi

Ferðamennska hefur stóraukist á Íslandi hin síðari ár hvort heldur sem um er að ræða meðal íslenskra eða erlendra ferðamanna. Gífurlega mikil aukning hefur verið á ferðum erlendra ferðamanna hingað til lands, sérstaklega eftir eldgosið í Eyjafjallajökli 2010 og er nú búist við einni milljón erlendra ferðamanna árið 2014. Samhliða aukningu ferðamanna til landsins, þá hafa orðið breytingar á ferðahögum fólks sem vill síður ferðast í hópferðum, en hefur valið að ferðast á eigin vegum t.d. í bílaleigubílum og ráða ferðinni sjálft eða í smærri hópum. Hálendið hefur heillað og meira sótt í það en áður, samhliða auknum kröfum um betri þjónustu svo sem í gistingu, veitingum, afþreyingaferðamennsku, öryggi, gestastofum o.fl. Gistiaðstaða og þjónusta á hálendi Íslands er af skornum skammti og að mestu leyti boðið uppá gistingar í svefnpokaplássum í fjallaskálum, þar sem fjöldi fólks sefur oftast í sama herbergi og engar veitingar í boði. Hálendismiðstöðinni að Fjallabaki er ætlað að verða hönnunar- og viðmiðafyrirmynd, við gerð hálendismiðstöðva, með sjálfbæra ferðaþjónustu að leiðarljósi. Þar sem fólki gefst kostur á vali í gistingu, hvort heldur sem er í tjaldi, svefnpokum eða uppábúnum rúmum, veitingum, gestastofu, öryggisfræðslu o.fl. Miðstöðin á að vera fyrirmynd í sjálfbærni, sniðin að náttúrunni og umhverfi hennar.Tourism has increased substantially in Iceland in recent years, whether the case is Icelandic or foreign tourist. Explosion has been in the numbers of foreign visitors especially after the eruption at Eyjafjallajökull in 2010 and are expected to have one million foreign tourists in 2014. With an increase of tourists to the Iceland, there have been changing in behavior of tourists actions, from travel in groups to travel on their own in rental cars, planning their own itinerary or even joining smaller groups. Highlands have enchant and more tourist are going there every year. Together with the growing demands for better services such as accommodation, catering, leisure tourism, security, guest centers etc. Accommodation and services in the highlands is poor and mostly are offered accommodation in a sleeping bag accommodation in the mountain huts, where a number of people usually sleep in the same room and no refreshments available. Highland Center at Fjallabak is designed to become criteria of design and model, to other highland centers, with sustainable tourism in mind. Where people have the option of choice in accommodation, either in tents, sleeping bags or made-up beds, refreshments, guest centers, safety information etc. The center is intend to be a model of sustainability, tailored to the nature and its surroundings

Hver er munurinn á upplifun á milli þriggja og fjögurra stjörnu hótela?

Upplifun hótelgesta skiptir hótel miklu máli í sívaxandi samkeppni um viðskiptavininn með tilkomu ört vaxandi fjölgun hótela hér á landi. Hótel nota spurningarlista til þess að fá innsýn inn í upplifun viðskiptavinarins af dvöl sinni og meta í framhaldinu gæði þeirra þjónustu sem þeir bjóða upp á og gefa niðurstöður þessara kannana þeim hugmynd um hvar þau geta bætt þjónustuna. Tilgangur rannsóknarinnar var að athuga hvort það liggi munur á upplifun viðskiptavina á milli þriggja og fjögurra stjörnu hótela. Gerðar voru tvær rannsóknir önnur eigindleg og hin megindleg. Viðtöl voru tekin við tvo hótelstjóra, annar þeirra starfar á þriggja stjörnu hóteli, og hinn á fjögurra stjörnu hóteli. Viðtölin voru gerð í þeim tilgangi að fá þeirra skilning og innsæi inn í hvernig þeir telja að viðskiptavinirnir upplifi muninn á milli hótelanna og einnig hvernig hótelstjórarnir telji að staðan sé á þjónustu þeirra hótela. Í megindlega hluta rannsóknarinnar var gerð spurningakönnun sem deilt var á samfélagsmiðlum. Spurningarkönnunin var gerð til þess kanna hvað neytendur telja vera muninn á upplifun milli þriggja og fjögurra stjörnu hótela.Niðurstöður rannsóknarinnar sýna að neytendur gera hærri kröfu til fjögurra stjörnu hótela þegar það kemur að þjónustu og upplifun en sambærilegar kröfur þegar kemur að hreinlæti og framkomu starfsfólks. Gæðalíkan má nota til þess að skilja og mæla gæði þjónustu, greina það sem þarf að lagfæra varðandi þjónustugæði og móta nýja verkferla. Líkanið greinir niðurstöður á milli væntinga viðskiptavinarins og það sem viðskiptavinurinn upplifir. Gæðalíkönin má skipta niður í fjóra flokka þar sem hver flokkur hefur nokkrar aðferðir til úrlausna. Flokkarnir eru SERVQUAL, SERVPERF, Gunnesson módel og EXQ. Öflug þjónustustjórnun er mikilvæg fyrir fyrirtæki þar sem fylgst er með óskum, væntingum og áhyggjum viðskiptavina, markvisst brugðist við þeim og gerðar úrbætur til þess að halda ánægðum og tryggum viðskiptavinum. Lykilorð: upplifun, þjónusta, gæðalíkan, þjónustustjórnu

Axlarmeiðsl í handknattleik á Íslandi tímabilið 2013-2014

Handknattleikur er íþrótt sem á rætur sínar að rekja til Danmerkur. Handknattleikur hefur verið leikinn á Íslandi frá því um árið 1925. Axlarmeiðsl í íþróttum sem krefjast þess að þátttakendur noti hendur fyrir ofan höfuð eru vel þekkt. Axlarliðurinn hefur gríðarlegt hreyfisvið og þarfnast hann vöðvajafnvægis og liðleika til þess að hann virki sem skyldi. Markmið þessarar rannsóknar er að skoða tíðni eymsla í öxl skothandar leikmanna í efstu deild í handknattleik á Íslandi tímabilið 2013-2014. Að skoða hvort handknattleiksmenn í efstu deild á Íslandi geri meiðslafyrirbyggjandi æfingar fyrir axlir. Einnig að kanna hvort að félög í efstu deild séu með stefnu varðandi meiðsl leikmanna. Átta lið tóku þátt í rannsókninni alls 115 leikmenn og 6 þjálfarar. Leikmenn svöruðu spurningalista á spurningaforritinu Question Pro og þjálfarar svöruðu spurningalista í gegnum vefpóst. Helstu niðurstöður eru þær að 60,9% leikmanna fundu fyrir eymslum í öxl skothandar á tímabilinu og að 58,8% leikmanna gera meiðslafyrirbyggjandi æfingar fyrir axlir. Leikmenn sem finna fyrir eymslum í öxl eru líklegri til þess að gera meiðslafyrirbyggjandi æfingar heldur en þeir sem finna ekki fyrir eymslum. Marktækur munur var á leikmönnum sem fundu fyrir eymslum og leikmönnum sem fundu ekki fyrir eymslum eftir því hvaða leikstöðu þeir spila