2019
Determination of chaotic behaviour in time series generated by charged particle motion around magnetized Schwarzschild black holes
PÁNIS, Radim, Martin KOLOŠ a Zdeněk STUCHLÍKZákladní údaje
Originální název
Determination of chaotic behaviour in time series generated by charged particle motion around magnetized Schwarzschild black holes
Autoři
PÁNIS, Radim (703 Slovensko, garant, domácí), Martin KOLOŠ (203 Česká republika, domácí) a Zdeněk STUCHLÍK (203 Česká republika, domácí)
Vydání
European Physical Journal C, 2019, 1434-6044
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/47813059:19240/19:A0000420
Organizační jednotka
Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
UT WoS
000470781800003
Klíčová slova anglicky
Keplerian disk; magnetized black hole; chaos; particle motion
Štítky
Příznaky
Mezinárodní význam, Recenzováno
Návaznosti
GB14-37086G, projekt VaV. GJ16-03564Y, projekt VaV.
Změněno: 20. 3. 2020 09:28, RNDr. Jan Hladík, Ph.D.
Anotace
V originále
We study behaviour of ionized region of a Keplerian disk orbiting a Schwarzschild black hole immersed in an asymptotically uniform magnetic field. In dependence on the magnetic parameter B, and inclination angle Theta of the disk plane with respect to the magnetic field direction, the charged particles of the ionized disk can enter three regimes: (1) regular oscillatory motion, (2) destruction due to capture by the magnetized black hole, (3) chaotic regime of the motion. In order to study transition between the regular and chaotic type of the charged particle motion, we generate time series of the solution of equations of motion under various conditions, and study them by non-linear (box counting, correlation dimension, Lyapunov exponent, recurrence analysis, machine learning) methods of chaos determination. We demonstrate that the machine learning method appears to be the most efficient in determining the chaotic region of the Theta-r space. We show that the chaotic character of the ionized particle motion increases with the inclination angle. For the inclination angles Theta approximate to 0 whole the ionized internal part of the Keplerian disk is captured by the black hole.