Chaos v porušených polích černých děr

Abstract

Ztráta úplné geodetické integrability je jeden z důležitých důsledků (a tudíž ukazatelů) odchylek od prostoročasu Kerrova typu. V literatuře bylo vskutku mnohokrát potvrzeno, že i velmi symetrická perturbace Kerrovy nebo Schwarzschildovy metriky může způsobit chaotický pohyb volných testovacích částic. V této bakalářské práci studujeme dynamiku testovacích částic v poli Schwarzschildovy černé díry obklopené tenkým prstencem nebo diskem, používajíce nicméně Newtonovu gravitaci s jednoduchým "pseudo-newtonovským" potenciálem napodobujícím černou díru. Poincarého řezy ukazují, že studovaný (pseudo-)newtonovský systém je nepatrně více chaotický než obecně-relativistický. Pozorovaný rozdíl se zdá být korelován s větší otevřeností povolených oblastí fázového prostoru k centru v pseudo-newtonovském případě. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

The loss of complete geodesic integrability is one of the important consequences (and thus indicators) of deviation from the Kerr-type space-time. Indeed, it has been confirmed many times in the literature that even a highly symmetric perturbation of the Kerr or Schwarzschild metric can make the free test-particle motion chaotic. In this thesis, we study the test-particle dynamics in the field of a Schwarzschild black hole surrounded by a thin disc or ring, using, however, Newton's gravity with a simple "pseudo- Newtonian" potential to mimic the black hole. The Poincaré sections show that the (pseudo-)Newtonian system is slightly more chaotic than the general relativistic one. The difference seems to be correlated with the phase-space allowed region being more open towards the center in the pseudo-Newtonian case. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)