UFDF011 Akreční procesy v okolí černých děr

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
zima 2021
Rozsah
0/0/0. 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 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
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 2000, léto 2001, zima 2001, léto 2002, zima 2002, léto 2003, zima 2003, léto 2004, zima 2004, léto 2005, zima 2005, léto 2006, zima 2006, léto 2007, 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, léto 2019, zima 2019, léto 2020, zima 2020, léto 2021, léto 2022.