Coherent dusty and gaseous structures near the Galactic center

Abstract

Objekt Sagittarius A* v centru Mléčné dráhy je nejbližší supermasivní černá díra v našem kosmickém okolí. Zde se odehrávají různé astrofyzikální procesy, díky nimž se v blízkosti jádra Galaxie objevují rozmanité struktury. Příkladem jsou rázové vlny, jež blíže studujeme v této práci. V úvodu nejprve stručně shrnujeme historii výzkumu galaktického jádra včetně objevu kompaktního objektu Sgr A* v radiových vlnových délkách. V hlavní části práce se zaměřujeme na zjednodušený model rázových vln vznikajících při nadzvukovém pohybu hvězdy vůči okolnímu prostředí a diskutujeme jejich změnu podél hvězdné orbity. Uvažujeme čtyři různé modely: (a) model bez přítomnosti pohybu plynného prostředí vytékajícího ze supermasivní černé díry nebo akreujícího na ni, (b) model s uvážením výtoku, (c) případ vtoku a nakonec (d) model kombinující zároveň vtok i výtok. Diskutujeme symetrie a asymetrie každého modelu a zjišťujeme, že model uvažující okolní prostředí v klidu se jeví symetrický vůči přechodu pericentrem. Naproti tomu kombinovaný model se vyznačuje největšími asymetriemi. Nakonec jsou pro všechny zmíněné modely uvedeny profily pro tečnou rychlost hmoty a plošnou hustotu hmoty v obálce rázové vlny pro různé body podél dráhy. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

Sagittarius A*, a compact source in the centre of the Milky Way, is the nearest supermassive black hole (SMBH) in our cosmic neighbourhood, where various astrophysical processes take place. In consequence, variety of structures emerge near the Galactic centre and bow shocks that are closely studied in this work represent an example of them. The introductory part of this thesis is a brief review of the history of the Galactic centre research and its discovery in radio wavelengths. The main body of the thesis is focused on a simplified model of the bow- shock structures that are generated by stars moving supersonically with respect to the ambient medium. We discuss how these structures vary along the orbit. To this end, we consider four different models: (a) without the presence of any gaseous medium emerging from or accreting onto the SMBH, (b) taking an outflow from the SMBH into account, (c) the case of an inflow onto the SMBH, and finally (d) the combined model involving both an outflow and an inflow at the same time. We discuss symmetries of each model (or lack of them) and we find that the model considering the ambient medium at rest appears symmetrical with respect to the pericentre passage. The combined model manifests itself as the most asymmetrical one of them all. We show profiles for the...