N-částicové simulace galaxií se slupkami (shell galaxies)
Název práce v češtině: | N-částicové simulace galaxií se slupkami (shell galaxies) |
---|---|
Název v anglickém jazyce: | N-body simulations of shell galaxies |
Akademický rok vypsání: | 2006/2007 |
Typ práce: | diplomová práce |
Jazyk práce: | čeština |
Ústav: | Astronomický ústav UK (32-AUUK) |
Vedoucí / školitel: | RNDr. Bruno Jungwiert, Ph.D. |
Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
Datum přihlášení: | 27.11.2006 |
Datum zadání: | 27.11.2006 |
Datum a čas obhajoby: | 24.09.2007 00:00 |
Datum odevzdání elektronické podoby: | 24.09.2007 |
Datum proběhlé obhajoby: | 24.09.2007 |
Oponenti: | doc. RNDr. Martin Šolc, CSc. |
Zásady pro vypracování |
- seznámit se: 1) se základy N-částicového modelování galaxií (testovací částice, metody "particle-mesh"
a "tree-code", řešení Poissonovy rovnice pomocí rychlé Fourierovy transformace, "softening" gravitačního potenciá- lu, integrace pohybových rovnic, hydrodynamika typu "sticky-particles"); 2) s N-částicovým modelem srážek galaxií (Jungwiert et al. 2006) založeným na simulacích Quinn (1984) a Hernquist a Quinn (1987)(dále jen "N-body kód"); - implementovat do N-body kódu: 1) dynamické tření; 2) hydrodynamiku typu ?sticky-particles? (Schwarz 1981, Jungwiert & Palouš 1996); - provést testy takto upraveného N-body kódu a porovnat výsledky simulací s předchozí verzí; - provést rešerši literatury na téma pozorování galaxií se slupkami; - použít aktualizovaný N-body kód na simulaci pozorované galaxie: zaměřit se na studium srážek s radiální drahou, porovnat časovou závislost poloměrů slupek v modelech bez dynamického tření a s ním, odhadnout čas srážky z rozmě- rů simulovaných a pozorovaných slupek; studovat rozložení a kinematiku plynu v průběhu srážky. |
Seznam odborné literatury |
Binney J., Merrifield M.: Galactic Astronomy, 1998, Princeton University Press
Binney J., Tremaine S.: Galactic Dynamics, 1987, Princeton University Press Canalizo G. et al., 2006, připravováno k publikaci Dupraz C. & Combes F., 1986 A&A, 166, 53 Dupraz C. & Combes F., 1987 A&A 185, L1 Hernquist L., Quinn, P.J., 1988, ApJ 331, 682 Hockney R.W., Eastwood J.W.: Computer Simulations Using Particles, 1988, Institute of Physics, London Jungwiert B., Canalizo G., Bennert N., 2006, nepublikováno Jungwiert B., Palouš J., 1996, A&A 311, 397 Quinn P. J., 1984, ApJ 279, 596 Schwarz M. P., 1981, ApJ 247, 77 |
Předběžná náplň práce |
Obsahem práce je N-částicové modelování srážek galaxií se zaměřením na vznik a strukturu slupek (shells)
v eliptických galaxiích. Tyto útvary, dosud pozorované pouze v relativně blízkém vesmíru (z < 0,01), byly studovány prostřednictvím stelárně-dynamických modelů(Quinn 1984; Dupraz & Combes 1986, 1987; Hernquist & Quinn 1988) a interpretovány jako hvězdné kinematické hustotní vlny vyvolané kolizí hmotné eliptické galaxie se spirální, popřípadě trpasličí eliptickou galaxií. Motivací pro diplomovou práci je obnovený zájem o tyto útvary v souvislosti s nedávnou detekcí slupek Hubbleovým dalekohledem v eliptické galaxii s rudým posuvem z = 0,15 (Canalizo et al. 2006) a v kontextu současného intenzivního výzkumu na téma koevoluce galaxií a centrálních černých děr (zmíněná galaxie má ve svém jádru kvazar). Konkrétním cílem diplomové práce je: a) zpřesnit určení času srážky, která vedla ke vzniku slupek, a to započtením dynamického tření; b) modelovat reakci galaktického plynu na tuto srážku. |
Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
This diploma thesis deals with N-body simulations of galaxy collisions with an emphasis on the formation and structure of shells in elliptical galaxies. These features, until now observed only in a relatively nearby
Universe (z < 0.01), were studied by means of stellar-dynamical models (Quinn 1984; Dupraz & Combes 1986, 1987; Hernquist & Quinn 1988) and interpreted as stellar kinematical density waves generated by a collision of a giant elliptical or, possibly, a dwarf elliptical galaxy. The thesis is motivated by a renewed interest in these structures in connection with a recent detection of shells by the Hubble Space Telescope in an elliptical galaxy with a redshift of z = 0.15 (Canalizo et al. 2006) and in the context of a currently vigorous research on the topic of the coevolution of galaxies and central super-massive black-holes (the above-mentioned galaxy hosts a quasar in its nucleus). The specific goals of the thesis are: a) to refine the determination of the time of the collision that lead to the formation of the shells, and this by means of including the dynamical friction; b) to model the reaction of galactic gas on the collision. |