|
|
Chaotic Motion around Black Holes
Suková, Petra ; Semerák, Oldřich (vedoucí práce) ; Šubr, Ladislav (oponent) ; Loukes-Gerakopoulos, Georgios (oponent)
Dynamické systémy v obecné relativitě, představující nelineární teorii popisující vývoj prostoročasu, jsou náchylnější ke vzniku chaotického chování než jejich odpovídající newtonské protějšky. V této práci studujeme dynamiku časupodobných geodetik ve statických a axiálně symetrických prostoročasech zadaných pomocí přesných řešení Einsteinových rovnic, která popisují pole su- perpozice Schwarzschildovy černé díry a tenkého hmotného disku nebo prstence. Odhalíme vznik a ústup chaotického chování geodetického toku se změnou para- metrů systému, tedy relativní hmotnosti disku nebo prstence a poloze jeho vnitřní- ho okraje a energii a momentu hybnosti testovací částice za pomoci (i) Poincarého řezů, (ii) spektrální analýzy časových řad dynamických proměnných, (iii) dvou rekurenčních metod pro analýzu časových řad, tzv. rekurenční analýzy a výpočtu váženého průměru směrových vektorů a (iv) výpočtu Ljapunovových exponentů a podobných koeficientů, které kvantifikují míru rozbíhavosti blízkých trajektorií. Zaměříme se také na tzv. ,,sticky" trajektorie, jejichž segmety vykazují různé stupně chaotičnosti. Pro krátké seznámení s klasickými chaotickými systémy, které jsou dokonce...
|
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
|
Pomalu rotující zdroje kolem statických černých děr
Čížek, Pavel ; Semerák, Oldřich (vedoucí práce) ; Ledvinka, Tomáš (oponent)
V této práci studujeme možnost poruchového řešení Einsteinových rovnic v případě stacionární a axiálně symetrické metriky. Postup je motivován snahou o popis astrofyzikálně významného systému černé díry obklopené tenkým diskem nebo prstencem. Jako centrální zdroj je proto uvažována Schwarzschildova černá díra a kolem ní lehký a/nebo pomalu rotující tenký prachový disk. Ukážeme, že metriku je možno najít v podobě poruchových rozvojů v relativní hmotnosti disku nebo v převrácené vzdálenosti od díry, a upozorníme na problémy, které při řešení vznikají. Postup lze použít jak pro "předem zadaný" disk, tak v "self-konzistentním" případě, kdy elementy disku obíhají po kruhových geodetikách v hledaném výsledném poli. Je možno jej zobecnit i na disky složené z více prachových složek.
|
|
| |
|
|
Tenké disky a prstence jako zdroje Weylových prostoročasů
Kubíček, Jan ; Semerák, Oldřich (vedoucí práce) ; Žofka, Martin (oponent)
Statická a axiálně symetrická vakuová řešení Einsteinových rovnic lze popsat Weylovou metrikou, která závisí jen na dvou neznámých funkcích, daných Laplaceovou rovnicí a křivkovým integrálem. V této práci studujeme některé vlastnosti dvou Weylových prostoročasů, jejichž zdroji jsou jednorozměrné prstence - Appellův prstenec, resp. Bachův-Weylův prstenec. Na chování vlastních vzdáleností a geodetik v centrální oblasti konkrétně ukazujeme, že při zobrazení ve Weylových souřadnicích představují tyto zdroje směrové singularity. 1
|
|
|
Chaos v pohybu kolem černých děr
Suková, Petra ; Semerák, Oldřich (vedoucí práce) ; Šubr, Ladislav (oponent)
Geodetický pohyb kolem černých děr Kerrova typu je regulární, ale přítomnost dodatečného zdroje to může změnit, aniž by musela být snížena prostoročasová symetrie systému. V této práci studujeme vliv jednoduchého (statického a axiálně symetrického) dodatečného zdroje na geodetickou dynamiku v poli Schwarzschildovy černé díry. Ve statickém případě je možno celkový prostoročas popsat přesným řešením Einsteinových rovnic díky poměrně jednoduché superpozici metriky centrální černé díry a vnějšího zdroje. Na základě astrofyzikální motivace budeme jako tento zdroj konkrétně uvažovat tenký prstenec (lineární zdroj) Bachova-Weylova typu a nekonečné tenké disky (plošné zdroje) několika typů (invertované kontrarotující disky Morgana a Morganové a disky s mocninným radiálním průběhem hustoty). Výsledky mohou mít význam např. pro posouzení dlouhodobého chování diskrétních zdrojů (hvězd) v poli velmi hmotné černé díry v jádře galaxie a předpokládaného akrečního disku a/nebo hmotného toroidu v jejím okolí.
|
host ::
RSS.