Tlustá gravitační čočka

• Název práce v češtině: Tlustá gravitační čočka
• Název v anglickém jazyce: Thick gravitational lens
• Akademický rok vypsání: 2014/2015
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Ústav teoretické fyziky (32-UTF)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. David Heyrovský, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 05.03.2015
• Datum zadání: 05.03.2015
• Datum potvrzení stud. oddělením: 13.03.2015

Zásady pro vypracování

Hlavním cílem práce je zkoumat čočkování společným gravitačním polem dvou gravitačně vázaných hmotných bodů a získané výsledky pak porovnat s aproximacemi tenké dvojité čočky a dvou nezávislých čoček. Na základě tohoto výzkumu a publikované literatury lze diskutovat jiné "tlusté" gravitační čočky, zahrnující například průchod světla gravitačním polem spojitě rozložené hmoty. Dalším možným rozšířením je posouzení případného efektu silného gravitačního pole pro tlustou dvojitou čočku obsahující neutronovou hvězdu či černou díru. V rámci práce by zároveň měly být vytvořeny materiály k využití ve výuce či popularizaci (např. formou notebooků programu Mathematica), ilustrující gravitační čočkování dvojitou čočkou v obou aproximacích, apod.

Seznam odborné literatury

Kopeikin, S. M., Schäfer, G. 1999, Physical Review D, 60, 124002
Kovner, I. 1987, The Astrophysical Journal, 316, 52
Schneider, P., Ehlers, J., Falco, E.E. 1992, Gravitational Lenses (Berlin: Springer)
Schneider, P., & Weiss, J. 1986, Astronomy & Astrophysics, 164, 237
Yongcheng, W. 1997, Physical Review D, 55, 7977

Předběžná náplň práce

Průchod světla gravitačním polem dvou těles se obecně studuje ve dvou režimech. Nejčastější je tzv. režim tenké čočky, kdy se předpokládá, že obě tělesa leží ve stejné vzdálenosti od pozorovatele a působí na procházející světlo přesně ve stejnou dobu. Druhý je režim dvou nezávislých čoček, kdy světlo nejdříve projde gravitačním polem jednoho objektu a odkloněný paprsek později projde polem druhého objektu. Cílem práce je podívat se na přechodný režim tlusté čočky, kdy tělesa leží v různých vzdálenostech, avšak dostatečně blízko sebe na to, aby paprsek zároveň interagoval s gravitačním polem obou těles. Problém je možné studovat ve slabém i silném gravitačním poli, pro statická i pohybující se tělesa. Zobecnění výsledků bude relevantní i pro průchod gravitačním polem spojitě rozložené hmoty.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

Passage of light through the gravitational field of two bodies is generally studied in two regimes. The more common one is the thin lens regime, when both bodies are considered to lie at the same distance from the observer and affect passing light precisely at the same time. The other regime is the one of two independent lenses, in which the light first passes through the gravitational field of one body and the deflected ray later passes through the field of the other body. The objective of the work is to study the intermediate thick lens regime, in which the bodies lie at different distances, but still sufficiently close to each other for the passing ray to interact simultaneously with the gravitational fields of both bodies. The problem may be explored both in weak and strong gravitational fields, and both for static and moving bodies. A generalization of the results will be relevant for the passage of light through the gravitational field of continuously distributed matter.