Gravitational wave templates from Extreme Mass Ratio Inspirals
| Název práce v češtině: | Šablony gravitačních vln ze systému s extrémním poměrem hmotností |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Gravitational wave templates from Extreme Mass Ratio Inspirals |
| Klíčová slova: | gravitační vlny|černé díry|perturbační teorie|samosíla |
| Klíčová slova anglicky: | gravitational waves|black holes|perturbation theory|self-force |
| Akademický rok vypsání: | 2018/2019 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | angličtina |
| Ústav: | Ústav teoretické fyziky (32-UTF) |
| Vedoucí / školitel: | Georgios Loukes Gerakopoulos, Dr. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 20.09.2019 |
| Datum zadání: | 20.09.2019 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 02.10.2019 |
| Datum a čas obhajoby: | 27.10.2023 10:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 17.08.2023 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 17.08.2023 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 27.10.2023 |
| Oponenti: | Dr. Maarten van de Meent |
| Dr. Barry Wardell | |
| Konzultanti: | doc. Mgr. Tomáš Ledvinka, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Počátek práce bude spočívat v seznámení se s problematikou systémů s extrémním poměrem hmotností. Tyto systémy popisují proces, kde stelární kompaktní objekt vyzařuje gravitační vlny při pohybu v časoprostorovém pozadí velmi hmotné černé díry. Prostřednictvím gravitačního záření se stelární objekt přibližuje k hmotné černé díře a nakonec s černou dírou splyne. V navrhované práci se celý tento proces bude aproximovat především numerickým řešením Teukolskyho rovnic pomocí existujícího kódu Teukode, který bude nutno dále vyvíjet a přizpůsobovat. Konkrétně, první krok této práce bude aproximovat disipativní spirální pohyb nerotující částice v ekvatoriální rovině. Těleso se bude adiabaticky přenášet z jedné kruhové geodetiky na druhou podle toků vypočtených Teukodem, dokud dosáhne nejvnitřnější stabilní kruhovou trajektorii, pak bude pomocí relaxační metody aproximován pád částice do velmi hmotné černé díry. Dále bude řešena cirkularizace počátečně vysoce excentrických ekvatoriálních trajektoriích. Posledním krokem v studii nerotujících částic bude modelování disipativního pohybu generických neekvatoriálních trajektorii. Cílem práce bude vytvořit pro každý výše uvedený krok odpovídající gravitační vlnové šablony. Podle pokroku lze práci s rozšířit i na rotující částici. |
| Seznam odborné literatury |
| Maggiore, Gravitational Waves (Volume 1): Theory and Experiments (Oxford University Press, 2008)
Teukolsky, Astrophysical Journal 185, 635-648 (1973) Harms, Bernuzzi, Nagar and Zenginouglu, Classical and Quantum Gravity 31, 245004 (2014) Harms, Lukes-Gerakopoulos, Bernuzzi and Nagar, Physical Review D 93, 044015 (2016) Barack and Pound, Reports on Progress in Physics 82, 016904 (2019) |