Ion tori around F (R)-Kerr black holes

Abstract

Los agujeros negros ofrecen uno de los mejores escenarios para explorar las desviaciones de la Relatividad General en el régimen de campo fuerte. Las teorías alternativas de la gravedad, en particular las teorías f(R), que han sido ampliamente analizadas en contextos cosmológicos, pueden ser puestas a prueba mediante modelos astrofísicos, en particular, procesos de acreción alrededor de los agujeros negros. En este trabajo, exploramos las manifestaciones astrofísicas de un toro de iones ópticamente delgado entorno a un agujero negro de/(R)-Kerr. Primero, calculamos la geometría del toro mediante el análisis del movimiento de partículas en el espacio-tiempo /(.R)-Kerr. Suponiendo un plasma de dos temperaturas, caracterizamos las cantidades termodinámicas del toro y comparamos nuestros resultados con los correspondientes a la Relatividad General. Analizamos el impacto de la variación del escalar de Ricci sobre la emisión sincrotrón asociada a un agujero negro supermasivo.

Black holes offer one of the best scenarios to explore deviations from General Relativity in the strong field regime. Alternative theories of gravity, in particular f(R) theories, that have been extensively analyzed in cosmological contexts, could be tested through astrophysical models of accretion process around black holes. In this work we model a low accretion process onto an f(R)-Kerr black hole by an optically thin ion torus. We first compute the torus geometry by analyzing the particle motion in f(R)-Kerr spacetime. Assuming a two temperature plasma, we characterize the thermodynamics quantities of the torus and compare our results with those corresponding to General Relativity. We analyze the impact of the variation of the Ricci scalar on the synchrotron emission associated with a supermassive black hole.