UFTF502 Akreční procesy v okolí černých děr

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
léto 2023
Rozsah
2/2/0. 6 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D. (přednášející)
RNDr. Eva Šrámková, Ph.D. (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Gabriel Török, Ph.D.
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 diskutována akrece hmoty do černé díry ve sférickém i diskovém režimu. Akreční disky jsou aplikovány jako energetické zdroje aktivních galaktických jader.
Osnova
  • Režimy akrece. Kvazisférický, diskový.
    Sférické akrece. Bezsrážková akrece, Vlasovova rovnice, zachycení částic, rychlost akrece; hydrodynamická akrece, adiabatická aproximace, Bernoulliho rovnice, kritický poloměr pro nadzvukovou akreci, Bondiho klasifikace typu akrece, akrece na černou díru pohybující se homogenním prostředím; záření při sférické akreci, tepelné brzdné záření, luminozita akreujícího plynu, účinnost zářivého procesu.
    Akrece v těsné binární soustavě. Rovnovážný stav, účinnost záření, Eddingtonova limita, evoluce binární soustavy.
    Tenké akreční disky. Odhady účinnosti zářivých procesu při keplerovské akreci; zákony zachování klidové hmoty, momentu hybnosti, energie, vertikální hybnosti; viskózní zákon, přenos záření; struktura standardního modelu, spektrum záření standardního modelu; Cyg X1? - kandidát na černou díru.
    Tlusté akreční disky. Rovnice hydrostatické rovnováhy, von Zeipelovy potenciály; režim akrece, supereddingtonovské luminozity; model tlustých akrečních disků v post-newtonovské aproximaci, Paczynského-Wittův potenciál; nestabilita disku, tepelná, viskózní, dynamická; tlusté disky v aktivních galaktických jádrech.
    Tryskové efekty (jety). Vznik jetu v ?komíně? tlustých disků, tlak záření a saturační rychlost; hydromagnetické ?vázání? jetu; zdánlivě nadsvětelné pohyby horkých skvrn v jetech.
    Aktivní galaktická jádra. Klasifikace, unifikovaný model, srovnání předpovědí modelu tlustých disků kolem černých děr s observačními údaji.
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
60% účast na přednášce
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích léto 2014, léto 2015, léto 2016, léto 2017, léto 2018, léto 2019, léto 2020, léto 2021, léto 2022, léto 2024.