UFDF010 Fyzikální procesy v poli černých děr

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
léto 2019
Rozsah
0/0. 0 kr. Ukončení: dzk.
Garance
prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Je zkoumán vliv silného gravitačního pole v okolí černé díry na testovací částice a testovací pole a jsou diskutovány některé astrofyzikálně významné aplikace.
Osnova
  • Pohyb testovacích částic a fotonů. Schwarzschildova a Kerrova geometrie, rozbor Carterových pohybových rovnic, metoda efektivních potenciálů; vliv náboje, Reissnerova-Nordströmova a Kerrova-Newmanova geometrie, efektivní ergosféra a extrakce energie; černá díra ve vnějším magnetickém poli; vliv kosmologické konstanty, kosmologický horizont, Schwarzschildova-de Sitterova a Kerrova-de Sitterova geometrie.
    Fyzikální pole v okolí černých děr. Testovací pole skalární, elektromagnetické, gravitační a spinorové; Newmanův-Penroseův formalismus; separovatelnost rovnic pole; superradiační mody.
    Optické efekty v poli černých děr. Černá díra jako gravitační čočka, ohyb světla, odhady lensingu, transverzální pohyb čočky nebo zdroje; světelné křivky z horkých skvrn na povrchu akrečního disku, spektrum záření z horké skvrny a mnoha skvrn, profilované spektrální čáry.

    Gravitační a magnetické efekty. Lenseho-Thirringova precese, binární systémy a geodetická precese, vliv přílivových sil na rotaci černé díry, magnetické efekty, Blandfordův-Znajekův proces extrakce energie.
Literatura
    doporučená literatura
  • Hawking S.W., Israel W. 300 Years of Gravitation. Cambridge University Press, 1987. ISBN 0-521-34312-7. info
  • Chandrasekhar S. The Mathematical Theory of Black Holes. Clarendon Press, 1983. ISBN 0-226-10100-2. info
  • Rindler W. Essential Relativity. Special, General, and Cosmology. Revised 2nd Edition. Springer-Verlag, 1977. info
  • Lightman A.P., Press W.H., Price R.H., Teukolsky S.A. Problem Book in Relativity and Gravitation. Princeton Univ. Press, 1975. info
  • Misner C.W., Thorne K.S., Wheeler J.A. Gravitation. Freeman and Co, 1973. info
Informace učitele
Účast na přednáškách je doporučená. Může být nahrazena samostudiem
doporučené literatury a individuálními konzultacemi.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2004, léto 2005, zima 2007, léto 2008, zima 2008, léto 2009, zima 2009, léto 2010, zima 2010, léto 2011, zima 2011, léto 2012, zima 2012, léto 2013, zima 2013, léto 2014, zima 2014, léto 2015, zima 2015, léto 2016, zima 2016, léto 2017, zima 2017, léto 2018, zima 2018, zima 2019, léto 2020, zima 2020, léto 2021, zima 2021, léto 2022.