|
|
Polarisation of X-ray emission from accretion discs in active galactic nuclei
Podgorný, Jakub ; Dovčiak, Michal (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá teoretickým modelováním emise z akrečních disků ak- tivních galaktických jader v rentgenovém spektru. Rozebírají se spektrální a polarizační vlastnosti lokálně odraženého záření z disku shora ozařovaného horkou korónou, ale také globální pohled z nekonečna na tzv. radiově tichý, nezakrytý systém. Modelování to- hoto typu může sloužit k observačnímu fitování spinu centrální supermasivní černé díry, k omezení parametrů akrečního disku či koróny nebo k určení inklinace pozorovatele u reálných objektů. Pro lokální výpočty přenosu záření byl použit Monte Carlo kód STOKES [Goosmann a Gaskell, 2007, Marin a kol., 2012, 2015, Marin, 2018]. Tyto výsledky jsou porovnávány s jinými pokusy nalezenými v literatuře a s analytickými aproximacemi. Lokální reflexe je diskutována zejména s ohledem na polarizaci, která je tímto prvně spočtena pro dané typy objektů s vysokou přesností. Integrace přes akreční disk a superpozice odrazu s primárním zdrojem v tzv. lamp-post nebo rozlehlém ko- ronálním modelu je provedena na základě již existující rutiny KYNLPCR [Dovčiak a kol., 2004, 2011], přičemž se započítávají všechny obecně relativistické efekty na fotony v blízkosti centrální supermasivní černé díry. Tyto spektrální a polarizační výpočty využívající předchozí lokální výsledky jsou znovu porovnávány...
|
|
| |
|
|
Perturbing the accretion flow onto a supermassive black hole by a passing star
Suková, Petra ; Zajaček, M. ; Witzany, V. ; Karas, Vladimír
The close neighbourhood of a supermassive black hole contains not only accreting gas and dust, but also stellar-sized objects like stars, stellar-mass black holes, neutron stars, and dust-enshrouded objects that altogether form a dense nuclear star-cluster.These objects interact with the accreting medium and they perturb the otherwise quasi-stationary configuration of the accretion flow. We investigate how the passages of a star can influence the black hole gaseous environment with GRMHD 2D and3D simulations. We focus on the changes in the accretion rate and the associated emergence of outflowing blobs of plasma.
|
|
|
From gappy to ringed: signatures of an accretion disk radial structure in profiles of the reflection line
Štolc, Marcel ; Zajaček, M. ; Karas, Vladimír
We focus on the theoretical profiles of a spectral line produced by reflection of the surface of both gappy accretion disk and a ring-like structure near a black hole. We describe the relativistic effects in an approximative manner. While a smooth accretion disk leads to a typical, double-horn shape with unequal wings due to Doppler boosting and an additional peak due to the lensing amplification at high inclination angle, the gaps and rings give rise to a more complex dependence which reflects the location and the radial extent of the inhomogeneities in the accretion flow.
|
|
|
Polarisation of X-ray emission from accretion discs in active galactic nuclei
Podgorný, Jakub ; Dovčiak, Michal (vedoucí práce) ; Marin, Frédéric (oponent)
Diplomová práce se zabývá teoretickým modelováním emise z akrečních disků ak- tivních galaktických jader v rentgenovém spektru. Rozebírají se spektrální a polarizační vlastnosti lokálně odraženého záření z disku shora ozařovaného horkou korónou, ale také globální pohled z nekonečna na tzv. radiově tichý, nezakrytý systém. Modelování to- hoto typu může sloužit k observačnímu fitování spinu centrální supermasivní černé díry, k omezení parametrů akrečního disku či koróny nebo k určení inklinace pozorovatele u reálných objektů. Pro lokální výpočty přenosu záření byl použit Monte Carlo kód STOKES [Goosmann a Gaskell, 2007, Marin a kol., 2012, 2015, Marin, 2018]. Tyto výsledky jsou porovnávány s jinými pokusy nalezenými v literatuře a s analytickými aproximacemi. Lokální reflexe je diskutována zejména s ohledem na polarizaci, která je tímto prvně spočtena pro dané typy objektů s vysokou přesností. Integrace přes akreční disk a superpozice odrazu s primárním zdrojem v tzv. lamp-post nebo rozlehlém ko- ronálním modelu je provedena na základě již existující rutiny KYNLPCR [Dovčiak a kol., 2004, 2011], přičemž se započítávají všechny obecně relativistické efekty na fotony v blízkosti centrální supermasivní černé díry. Tyto spektrální a polarizační výpočty využívající předchozí lokální výsledky jsou znovu porovnávány...
|
|
|
Pole proudových smyček kolem černých děr
Vlasáková, Zuzana ; Semerák, Oldřich (vedoucí práce) ; Karas, Vladimír (oponent)
Pole testovací proudové smyčky umístěné v ekvatoriální rovině symetricky okolo Kerrovy černé díry bylo již několikrát studováno a řešení publikována v různých podobách. Tyto výsledky navzájem porovnáváme a určujeme jejich limity ve významných místech - v ra- diálním nekonečnu, na vnějším horizontu událostí, na statické mezi, v ekvatoriální rovině a na ose symetrie. Dále také ukazujeme chování pole odpovídající extrémní černé díře a ověřujeme platnost Meissnerova efektu. Na závěr určujeme pole jednoduchého modelu proudového disku superpozicí polí testovacích proudových smyček. Tato úloha má astro- fyzikální motivaci - popis akrečních disků v blízkosti černých děr. 1
|
|
|
Dynamics of spinning test particles in curved spacetimes
Zelenka, Ondřej ; Loukes Gerakopoulos, Georgios (vedoucí práce) ; Witzany, Vojtěch (oponent)
Pohybem testovací částice ve Schwarzschildově prostoročase lze modelovat splynutí kompaktních objektů s extrémně rozdílnými hmotnostmi známé v lite- ratuře jako Extreme Mass Ratio Inspiral. V nejjednodušší geodetické aproximaci je tento pohyb integrabilní a nedochází k chaotickému chování. Pokud se vezme v úvahu rotace menšího z těles, systém ztrácí integrabilitu a objeví se pro- dloužené rezonance a chaotické trajektorie. Použitím metod Poincarého řezu, rotačního čísla a rekurenční analýzy poprvé dokazujeme, že existuje chaos pro astrofyzikálně relevantní hodnoty momentu hybnosti. Navrhujeme univerzální metodu pro měření šířek rezonancí v perturbacích geodetického pohybu ve Sch- warzschildově prostoročase použitím proměnných akce-úhel. Použitím této nové metody ukazujeme, že jedna z nejvýraznějších rezonancí vzniká díky členům druhého řádu v momentu hybnosti, studiem jejího růstu, což je v souladu s očekáváním, že chaos nebude hrát dominantní roli v Extreme Mass Ratio Inspi- ral. Také počítáme gravitační vlny v časovém oboru a nacházíme v nich infor- mace o dynamice systému. Především dokazujeme, že časovou řadu deformace prostoročasu způsobené gravitačními vlnami lze použít k...
|
|
|
Neglected gravitational redshift in detections of gravitational waves
Křížek, Michal ; Somer, L.
In 2016, the letter [1] about the first detection of gravitational waves was published. They were generated by two merging black holes that had approximately 36 and 29 Sun’s masses. However, the authors have not taken into account a large gravitational redshift of this binary system, which is a direct consequence of time dilation in a strong gravitational field. Thus the proposed masses are overestimated. In our paper we also give other arguments for this statement.
|
|
|
Accreting black holes via X-ray polarimetry
Mikušincová, Romana ; Svoboda, Jiří (vedoucí práce) ; Matt, Giorgio (oponent)
Rotace černé díry je klíčovým parametrem, který nám poskytuje informaci o zformování a růstu černé díry. V této práci jsme nasimulovali pozorování pro plánovanou rentgenovou polarimetrickou misi IXPE (Imaging X-ray Polarime- try Explorer) s cílem studovat robustnost měření rotace a sklonu černé díry po- mocí rentgenové polarimetrie. K nasimulování polarizačních spekter jsme použili víceteplotní model termálního záření z akrečního disku. Pro případ maximálně rotující černé díry (a = 0.998) jsme byli schopni získat správnou hodnotu spinu i inklinace s velkou přesností (∆a ≤ 0.2 pro spin a ∆θ ≤ 15 deg pro inklinaci). Pro méně rotující černé díry byl parametr rotace určen správně, ale s velkou mírou nejistoty. Sklon je určen stejně dobře pro jakoukoli hodnotu spinu. Naším závěrem je, že polarimetrická měření budou užitečná pro nezávislá měření ro- tace černých děr, která mohou být porovnána s metodami spektrálního fitování a časové analýzy. Proto budou rentgenové polarimetrické mise velmi přínosné. 1
|
|
|
Relativistic corrections in hard X-ray spectra of accreting black holes
Štofanová, Lýdia ; Svoboda, Jiří (vedoucí práce) ; Róžaňska, Agata (oponent)
Tvrdá rentgenová spektra akreujících černých děr v aktivních galaxiích a rentgenových dvojhvězdách jsou charakterizována mocninným tvarem s expo- nenciálním poklesem na rozhraní energií od desítek do stovek keV. Tento ex- ponenciální pokles je charakterizován spektrální hranou, která souvisí s teplo- tou korony, kde dochází k rozptylu záření z akrečního disku prostřednictvím inverzního Comptonova rozptylu. Přesná geometrie korony stále není známá. Podle měření by však měla být velmi kompaktní a měla by se nacházet ve velké blízkosti od černé díry. To má za následek, že relativistické efekty, jako jsou gra- vitační rudý posuv, Dopplerovský posuv, ohyb světla či relativistický beaming, utvářejí výsledné spektrum. Tyto relativistické efekty na primární rentgenové záření z korony jsou však často zanedbány při spektrální analýze dat. V této práci studujeme, jak velká nejistota se tímto zanedbáním způsobí. Za tímto účelem jsme provedli simulace rentgenových spekter pro různé geometrie ko- rony a porovnali jsme skutečné a pozorované hodnoty energie spektrální hrany. Dále jsme provedli spektrální re-analýzu NuSTAR měření pro aktivní galaxii 1H 0419-577 a rentgenovou dvojhvězdu GRS 1915+105. Zjistili...
|
host ::
RSS.