Relativistic kinetic theory and its applications to astrophysical plasmas
Project goals
Astrophysical plasmas arising in disc-jet systems associated with compact objects (black holes and neutron stars) are subject to intense gravitational and electromagnetic fields. The proper description of the dynamics of such plasmas requires a statistical treatment based on kinetic theory. Purpose of the project is to construct in the framework of Special and General Relativity a kinetic theory of quasi-stationary collisionless plasmas with the inclusion of electromagnetic radiation emission processes. This study will represent a generalization of novel theories recently established in the field of plasma physics, which concern the Vlasov-Maxwell description of non-relativistic axisymmetric plasmas and the Hamiltonian formulation of electromagnetic radiation-reaction phenomena. Theoretical results will include the covariant formulation of kinetic equilibria for relativistic magnetized plasmas and the development of analytical methods for their treatment in different regimes according to the background metric tensor and the magnetic field configuration.
Keywords
plasma physicskinetic theoryrelativistic plasmaelectromagnetic radiationkinetic equilibriumastrophysical plasmascompact objects
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Post-graduate (doctorate) grants
Call for proposals
Postdoktorandské granty 15 (SGA0201400003)
Main participants
Slezská univerzita v Opavě / Filozoficko-přírodovědecká fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
14-07753P
Alternative language
Project name in Czech
Relativistická kinetická teorie a její aplikace na astrofyzikální plazma
Annotation in Czech
Astrofyzikální plazma nacházející se v systémech disk-výtrysk v okolí kompaktních objektů (černé díry a neutronové hvězdy) je ovlivněno silnými gravitačními a elektromagnetickými poli. Adekvátní popis dynamiky takového plazmatu vyžaduje statistické zkoumání založené na kinetické teorii. Záměrem tohoto projektu je vytvořit v rámci speciální a obecné relativity kinetickou teorii pro popis kvazistacionárního bezsrážkového plazmatu se zahrnutím procesů spojených s emisí elektromagnetického záření. Budou zobecněny nové teorie nedávno vybudované ve fyzice plazmatu v rámci Vlasovova-Maxwellova popisu nerelativistického axiálně symetrického plazmatu a Hamiltonovské formulace dynamiky částic ovlivněné vlastním generovaným elektromagnetickým polem. Teoretické výsledky budou zahrnovat kovariantní formulaci kinetické rovnováhy relativistického plazmatu a vývoj analytických metod pro její studium v různých podmínkách daných metrickým tenzorem uvažovaných pozadí a konfigurací magnetických polí.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BE - Theoretical physics
CEP - secondary branch
BL - Plasma physics and discharge through gases
CEP - another secondary branch
BN - Astronomy and celestial mechanics, astrophysics
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10308 - Astronomy (including astrophysics,space science)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The completed project can be considered successful. From a theoretical point of view the project deals with fundamental topics related to astrophysics. Publication output is of high quality, having lot of citations. Characteristic given by investigator is convincing.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2014
Realization period - end
Dec 31, 2016
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Apr 5, 2016
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP17-GA0-GP-U/01:1
Data delivery date
Jun 30, 2017
Finance
Total approved costs
1,575 thou. CZK
Public financial support
1,575 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
1 575 CZK thou.
Public support
1 575 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BE - Theoretical physics
Solution period
01. 01. 2014 - 31. 12. 2016