Charged scalar non-massive perturbations and special modes in Reissner-Nordström spacetime

Essa tese trata de teoria de perturbações lineares em um buraco negro de Reissner-Nordström. Investigamos um campo escalar carregado e sem massa nos limites quaseextremo e extremo usando frequências puramente reais e complexas. Revisitamos soluções analíticas bem conhecidas do campo no regime quase-extremo, construímos outras soluções para os casos quase-extremo e extremo, e utilizamos soluções numéricas e exatas para comparar nossos resultados e obter uma compreensão mais profunda. Para frequências reais, construímos, usando essas soluções, o fator de amplificação superradiante nos limites quase-extremo e extremo. Conseguimos demonstrar a descontinuidade que ocorre no limite extremo, para alguns modos, quando temos a frequência de limite superradiante ωSR. E para frequências complexas, obtivemos modos quase-normais calculando-os com o uso de funções de Heun confluente aplicando o que chamamos de método de Fiziev. Conseguimos obter um espectro para modos totalmente refletidos. Também investigamos a formação de um branch cut em ω = ωSR quando o buraco negro se torna extremo, assim como o branch cut na origem. Usando esses modos especiais, pudemos estudar a função Green para um buraco negro quase-extremo. Os modos quase-normais, que se tornarão polos, e o branch cut na origem, que resultará em uma power-law tail para tempos tardios.