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@MastersThesis{Pereira:2015:HoDeTa,
               author = "Pereira, Fabr{\'{\i}}cia de Almeida",
                title = "Coalesc{\^e}ncia de buracos negros desde os estelares aos 
                         supermassivos: horizontes de detectabilidade e taxas de eventos",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2015",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2015-02-20",
             keywords = "ondas gravitacionais, buracos negros, modelos de 
                         forma{\c{c}}{\~a}o, horizontes de detectabilidade, taxas de 
                         eventos, gravitational waves, black holes, formation models, 
                         detectability horizon, event rates.",
             abstract = "Desde a predi{\c{c}}{\~a}o te{\'o}rica das ondas gravitacionais 
                         (OGs), derivadas das equa{\c{c}}{\~o}es de campo da Teoria da 
                         Relatividade Geral (TRG), surgiram grandes esfor{\c{c}}os para 
                         sua detec{\c{c}}{\~a}o direta. No entanto, apesar do 
                         avan{\c{c}}o de detectores da radia{\c{c}}{\~a}o gravitacional 
                         e modelos te{\'o}ricos que sugerem cen{\'a}rios 
                         prop{\'{\i}}cios para a observa{\c{c}}{\~a}o das ondas 
                         gravitacionais, ainda n{\~a}o houve a detec{\c{c}}{\~a}o desse 
                         sinal. Nesse aspecto, os objetivos deste trabalho s{\~a}o as 
                         estimativas dos horizontes de detectabilidade para os detectores 
                         interferom{\'e}tricos terrestres (LIGO, VIRGO, KAGRA e ET), 
                         espaciais (LISA, BBO, DECIGO e GEOGRAWI) e o experimento 
                         \emph{Pulsar Timing Array} (PTA) e as estimativas das taxas de 
                         coalesc{\^e}ncia de bin{\'a}rias de buracos negros para esses 
                         interfer{\^o}metros. Dessa forma, abordamos neste trabalho os 
                         buracos negros, desde massas estelares at{\'e} supermassivos 
                         (\$\sim\$10 - \$10^{9}\$M), como candidatos a fontes 
                         astrof{\'{\i}}sicas emissoras da radia{\c{c}}{\~a}o 
                         gravitacional. Consideramos a coalesc{\^e}ncia de sistemas 
                         bin{\'a}rios de buracos negros como um cen{\'a}rio bastante 
                         promissor para a detec{\c{c}}{\~a}o de ondas gravitacionais. 
                         Analisamos cada fase deste processo de coalesc{\^e}ncia, que 
                         s{\~a}o marcadas pela \emph{inspiral}, fus{\~a}o 
                         \emph{(merger)} e \emph{ringdown}, para obtermos as estimativas 
                         dos horizontes de detectabilidade. Para isso, foram utilizadas 
                         formas de onda anal{\'{\i}}ticas para cada fase da 
                         coalesc{\^e}ncia. Adotamos ainda, v{\'a}rios modelos de 
                         forma{\c{c}}{\~a}o para a evolu{\c{c}}{\~a}o de bin{\'a}rias 
                         de buracos negros para a obten{\c{c}}{\~a}o das taxas de eventos 
                         para alguns detectores. Os resultados obtidos para os horizontes 
                         de detectabilidade dos detectores espaciais forneceram alcances em 
                         \emph{redshifts} muito altos, para os detectores terrestres, o 
                         que mostrou-se mais promissor foi o projeto ET, enquanto o 
                         experimento PTA apresentou-se em acordo com outros trabalhos da 
                         literatura. Quanto aos modelos de forma{\c{c}}{\~a}o, os buracos 
                         negros de massas estelares (BNEs) mostraram maiores taxas de 
                         detec{\c{c}}{\~o}es em interfer{\^o}metros terrestres, como 
                         aLIGO. Os buracos negros de massas intermedi{\'a}rias (BNMIs) 
                         necessitam de mais estudos, uma vez que os modelos apresentam-se 
                         imprecisos, enquanto os modelos de buracos negros supermassivos 
                         (BNSMs) apresentaram taxas mais promissoras para os detectores 
                         espaciais. A detec{\c{c}}{\~a}o direta das OGs proveniente de 
                         buracos negros em sua ampla faixa de massa poder{\'a} validar 
                         e/ou descartar v{\'a}rios modelos te{\'o}ricos de 
                         forma{\c{c}}{\~a}o existentes. ABSTRACT: Since the theoretical 
                         prediction of the gravitational waves (GWs), derived from the 
                         field equations of the General Relativity Theory (GRT), there have 
                         been great efforts for their direct detection. However, despite 
                         the progress of the detectors of gravitational waves and the 
                         theoretical models that suggest favorable scenarios for the 
                         observation of such waves, there has been so far no direct 
                         detection of this signal. In this respect, the aim of this work is 
                         to estimate: a) the horizons of detectability for terrestrial 
                         (LIGO, VIRGO, KAGRA and ET) and space (LISA, BBO, DECIGO and 
                         GEOGRAWI) interferometric detectors, and the Pulsar Timing 
                         experiment Array (PTA); and b) the coalescence rates of binary 
                         black holes for these interferometers and PTA. Thus, we consider 
                         in the present work the black holes, from stellar to supermassive 
                         ones (\$\sim\$10 - \$10^{9}\$M), as candidates for 
                         astrophysical sources of gravitational radiation. Thus, we 
                         consider that the coalescence of binary black hole systems is a 
                         very promising scenario for the detection of gravitational waves. 
                         We then analyze each phase of the coalescence process, which 
                         consists of inspiral, merger and ringdown, to obtain estimates of 
                         the horizons of detectability. To this end, analytical waveforms 
                         are used for each phase of coalescence. We also adopted various 
                         models of formation and evolution for the binary black holes for 
                         obtaining event rates for some detectors. The results obtained for 
                         the horizons of detectability for space-based detectors provide 
                         high redshifts ranges, for terrestrial detectors the most 
                         promising is the ET project, whereas for the PTA experiment the 
                         results are in accordance with other studies in the literature. 
                         Concerning the models of formation, black holes of stellar masses 
                         (BHSMs) show higher detection rates for terrestrial 
                         interferometers, such as ALIGO and ET. The black holes of 
                         intermediate masses (BHIMs) require further studies, since the 
                         present models are inaccurate, whereas models for supermassive 
                         black holes (BNSMs) present the most promising rates for 
                         space-based interferometers. The direct detection of GWs from 
                         black holes (stellar, intermediate and supermassive) can validate 
                         and/or discard several theoretical models of their formations.",
            committee = "Aguiar, Odylio Denys (presidente) and Ara{\'u}jo, Jos{\'e} 
                         Carlos Neves de (orientador) and Costa, Cesar Augusto and Marinho 
                         Junior, Rubens de Melo",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Black holes coalescence from stellar mass to supermassive: 
                         Detectability horizon and event rate",
             language = "pt",
                pages = "97",
                  ibi = "8JMKD3MGP7W/3HSE8J2",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP7W/3HSE8J2",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "03 dez. 2020"
}


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