Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Circular orbits and related quasiharmonic oscillatory motion of charged particles around weakly magnetized rotating black holes

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F47813059%3A19240%2F16%3AN0000022" target="_blank" >RIV/47813059:19240/16:N0000022 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="http://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.93.084012" target="_blank" >http://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.93.084012</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.93.084012" target="_blank" >10.1103/PhysRevD.93.084012</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Circular orbits and related quasiharmonic oscillatory motion of charged particles around weakly magnetized rotating black holes

  • Popis výsledku v původním jazyce

    We study the motion of charged particles in the field of a rotating black hole immersed into an external asymptotically uniform magnetic field, focusing on the epicyclic quasicircular orbits near the equatorial plane. Separating the circular orbits into four qualitatively different classes according to the sign of the canonical angular momentum of the motion and the orientation of the Lorentz force, we analyze the circular orbits using the so-called force formalism. We find the analytical solutions for the radial profiles of velocity, specific angular momentum, and specific energy of the circular orbits in dependence on the black-hole dimensionless spin and the magnetic field strength. The innermost stable circular orbits are determined for all four classes of the circular orbits. The stable circular orbits with an outward-oriented Lorentz force can extend to radii lower than the radius of the corresponding photon circular geodesic. We calculate the frequencies of the harmonic oscillatory motion of the charged particles in the radial and vertical directions related to the equatorial circular orbits and study the radial profiles of the radial, $omega_r$; vertical, $omega_theta$; and orbital, $omega_phi$, frequencies, finding significant differences in comparison to the epicyclic geodesic circular motion. The most important new phenomenon is the existence of toroidal charged particle epicyclic motion with $omega_r similar to omega_theta >> omega_phi$ that could occur around retrograde circular orbits with an outward-oriented Lorentz force. We demonstrate that for the rapidly rotating black holes the role of the "Wald induced charge" can be relevant.

  • Název v anglickém jazyce

    Circular orbits and related quasiharmonic oscillatory motion of charged particles around weakly magnetized rotating black holes

  • Popis výsledku anglicky

    We study the motion of charged particles in the field of a rotating black hole immersed into an external asymptotically uniform magnetic field, focusing on the epicyclic quasicircular orbits near the equatorial plane. Separating the circular orbits into four qualitatively different classes according to the sign of the canonical angular momentum of the motion and the orientation of the Lorentz force, we analyze the circular orbits using the so-called force formalism. We find the analytical solutions for the radial profiles of velocity, specific angular momentum, and specific energy of the circular orbits in dependence on the black-hole dimensionless spin and the magnetic field strength. The innermost stable circular orbits are determined for all four classes of the circular orbits. The stable circular orbits with an outward-oriented Lorentz force can extend to radii lower than the radius of the corresponding photon circular geodesic. We calculate the frequencies of the harmonic oscillatory motion of the charged particles in the radial and vertical directions related to the equatorial circular orbits and study the radial profiles of the radial, $omega_r$; vertical, $omega_theta$; and orbital, $omega_phi$, frequencies, finding significant differences in comparison to the epicyclic geodesic circular motion. The most important new phenomenon is the existence of toroidal charged particle epicyclic motion with $omega_r similar to omega_theta >> omega_phi$ that could occur around retrograde circular orbits with an outward-oriented Lorentz force. We demonstrate that for the rapidly rotating black holes the role of the "Wald induced charge" can be relevant.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>x</sub> - Nezařazeno - Článek v odborném periodiku (Jimp, Jsc a Jost)

  • CEP obor

    BN - Astronomie a nebeská mechanika, astrofyzika

  • OECD FORD obor

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2016

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Physical Review D

  • ISSN

    2470-0010

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    93

  • Číslo periodika v rámci svazku

    8

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    20

  • Strana od-do

    '084012-1'-'084012-20'

  • Kód UT WoS článku

    000373584100006

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-84963701132