Buchi neri e oggetti esotici compatti

Nel presente lavoro, si discutono i caratteri salienti della relatività generale, per poi esporre le principali soluzioni dell'equazione di Einstein, utili alla descrizione di un buco nero; inoltre, vengono trattate alcune questioni aperte relative a quest'ultimi, come l'esistenza di singolarità spaziotemporali. In seguito, si discute la possibilità di modelli alternativi (genericamente indicati come ECOs), in riferimento al loro grado di somiglianza ad un buco nero, quantificato tramite un parametro ϵ. Si studiano alcune proprietà di ECOs a simmetria sferica e stazionari, come l'esistenza di curve geodetiche circolari e la stabilità gravitazionale. Il proposito è quello di trovare delle caratteristiche che siano esclusive degli ECOs, così che il riscontro con i dati sperimentali ci permetta di verificare, o smentire, la validità di questi modelli alternativi ai buchi neri. Tuttavia, distinguere queste due classi di oggetti tramite lo studio dei segnali elettromagnetici si rivela non semplice. Si mostra anche come un ECO, la cui superficie sia troppo vicina a quella del corrispondente buco nero, risulti gravitazionalmente instabile e sia forzato a collassare ulteriormente. Infine, vengono proposti due criteri di classificazione degli oggetti compatti.