General relativistic fields of compact astrophysical sources
Project goals
The proposal lies in theoretical modeling of gravitational fields of several types of astrophysical sources by stationary exact solutions of Einstein field equations. Attention will mainly focus on very compact spheroidal sources like black holes or neutron stars, and on thin-disc or ring configurations. Sources in vacuum as well as in space-times containing magnetic field will be discussed. We will check whether general relativity provides solutions with reasonable physical properties, how much the properties differ from those of corresponding Newtonian models and whether it is also possible – in spite of non-linearity of the theory – to describe multi-component sources like black holes surrounded by discs. The fields considered or obtained will be probed on test-particle motion, in particular. As a natural complementary programme (which may even serve as a full-fledged alternative), the project also incorporates more advanced, self-consistent models of (generically many-particle) dynamical systems. We intend to publish our results in leading international journals of the field.
Keywords
relativistic astrophysicscompact astrophysical sourcesblack holesaccretion discsexact solutions of Einstein's equationsmotion of particlesN-body problemapproximation methods in general relativitystellar dynamics in the Galaxy nucleus
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 18 (SGA0201400001)
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
14-10625S
Alternative language
Project name in Czech
Obecně relativistická pole kompaktních astrofyzikálních zdrojů
Annotation in Czech
Projekt spočívá v teoretickém modelování gravitačních polí několika typů astrofyzikálních zdrojů pomocí stacionárních přesných řešení Einsteinových polních rovnic. Pozornost bude věnována hlavně velmi kompaktním sferoidálním zdrojům jako jsou černé díry či neutronové hvězdy, a také konfiguracím v podobě tenkých disků či prstenců. Diskutovány budou zdroje ve vakuových prostoročasech i v prostoročasech obsahujících magnetické pole. Budeme zjišťovat, zda obecná relativita poskytuje řešení s rozumnými fyzikálními vlastnostmi, nakolik se tyto vlastnosti liší od odpovídajících newtonovských modelů a zda je možno – navzdory nelinearitě teorie – popsat i zdroje s více složkami jako např. černé díry obklopené disky. Uvažovaná či získaná pole budeme studovat zvláště na pohybu testovacích částic. Jako přirozený komplementární program (který může sloužit i jako plnohodnotná alternativa) zahrnuje projekt také pokročilejší, self-konzistentní modely (obecně vícečásticových) dynamických systémů. Získané výsledky zamýšlíme publikovat v předních mezinárodních časopisech oboru.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BE - Theoretical physics
CEP - secondary branch
BN - Astronomy and celestial mechanics, astrophysics
CEP - another secondary branch
—
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
10308 - Astronomy (including astrophysics,space science)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
New important results about strong gravitational fields in vicinity of compact astrophysical objects have been reached. These results are timely, thanks to a recent direct detection of gravitational waves. The results are well described in the final card. The results were published in 13 papers of a good quality, and in a chapter of a book. No financial management problems have been found.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 12, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GA-U/03:1
Data delivery date
Jun 28, 2017
Finance
Total approved costs
4,000 thou. CZK
Public financial support
4,000 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
4 000 CZK thou.
Public support
4 000 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BE - Theoretical physics
Solution period
01. 01. 2014 - 31. 12. 2016