Hydrostaattinen tasapainoyhtälö yleisessä suhteellisuusteoriassa valkoisen kääpiön sovelluksessa - Voutilainen, Antero (2023)
Tässä kandidaatin tutkielmassa johdattelen lukijan tutustumaan yleisen suhteellisuusteorian käsitteisiin ja notaatioihin. Tutkielmassa tutustutaan muun muassa tensoreihin, Einsteinin yhtälöihin sekä aika-avaruuden kaarevuuteen ja sitä kuvaavaan metriikkaan. Yleiseen suhteellisuusteoriaan tutustumisen lisäksi johdan TOV (Tolmann-Oppenheimer-Volkoff) - yhtälön ratkaisemalla Einstein yhtälöt yleisessä aikainvariantissa, pallosymmetrisessä metriikassa. Sovellan TOV-yhtälöä myös valkoisten kääpiöiden ja degeneroituneen elektronikaasun tapauksessa ja ratkaisen sen numeerisesti Python-koodilla. Ratkaisuna TOV-yhtälöön saadaan valkoisen kääpiön rakenne, ja useaa tähteä mallintamalla saadaan valkoisen kääpiön massa-säde relaatio, josta pystytään lukemaan valkoisen kääpiön maksimaalinen mahdollinen massa Chandrasekharin rajalla (noin 1.4 M⊙, jossa M⊙ tarkoittaa Auringon massa). Tämän lisäksi vertailen relativistisen ja epärelativistisen hydrostaattisen tasapainoyhtälön eroa massa-säde relaation avulla sekä laskemalla eri teorioiden tiheysprofiilien välisen suhteen.