J 2018

Orbital widening due to radiation reaction around a magnetized black hole

TURSUNOV, Arman, Martin KOLOŠ a Zdeněk STUCHLÍK

Základní údaje

Originální název

Orbital widening due to radiation reaction around a magnetized black hole

Autoři

TURSUNOV, Arman (860 Uzbekistán, garant, domácí), Martin KOLOŠ (203 Česká republika, domácí) a Zdeněk STUCHLÍK (203 Česká republika, domácí)

Vydání

Astronomische Nachrichten, 2018, 0004-6337

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10308 Astronomy

Stát vydavatele

Německo

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Kód RIV

RIV/47813059:19240/18:A0000260

Organizační jednotka

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě

UT WoS

000444072500005

Klíčová slova anglicky

black hole physics; magnetic fields; radiation mechanism: nonthermal; relativity

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno

Návaznosti

GB14-37086G, projekt VaV. GJ16-03564Y, projekt VaV.
Změněno: 23. 4. 2020 14:08, RNDr. Arman Tursunov, Ph.D.

Anotace

V originále

Radiation reaction acting on a charged particle moving at a stable circular orbit of a magnetized black hole (BH) can lead to the shift of the orbital radius outward from the BH. The effect causes an increase of the energy and angular momentum of the particle measured by an observer at rest at infinity. In this paper, we show that widening of such orbits is independent of the field configuration, but it appears only in the cases with the external Lorentz force acting outward from the BH. This condition corresponds to qLB > 0, where q and L are the charge and angular momentum of the particle, and B is intensity of the external magnetic field. As examples of the orbital widening, we consider two scenarios with an external homogeneous magnetic field and a magnetic dipole field generated by a current loop around a Schwarzschild BH. We show that the orbital widening is accompanied by quasi-harmonic oscillations of the particle, which are considerably large in the magnetic dipole fields. We also estimate the timescales of orbital widening, from which it follows that the effect can be relevant in the vicinity of stellar-mass BHs.