Last December I gave a seminar with an overview of the my group’s research on gamma-ray astronomy and our investigations of low-luminosity active galactic nuclei and Sagittarius A* using the Fermi Gamma-ray Observatory. Please follow the link below for the video.
This presentation was a part of the Reuven Opher Workshop, in honor of Reuven Opher who passed away in 2020.
Are you an undergraduate student majoring in physics, engineering or math? Would you like some suggestions of books to learn about black holes and general relativity (GR) in more details, including the math involved? This blog post gives a couple of suggestions of textbooks to learn GR at different levels.
Gravity’s fatal attraction: Black holes in the universe. Mitchell Begelman & Martin Rees. For the undergrads that come to me interested in doing a undergraduate research project on black holes, I always recommend to read a couple of chapters from this book. Clear, non-technical description of black hole astrophysics, getting into a bit more detail than other expositions on the subject.
Black holes and time warps. Kip Thorne. A classic, must-read book for anybody wanting an in-depth account of the history of black holes and the main discoveries until the mid-nineties. Written by one of the leaders in the field and one of the pioneers of the LIGO observatories (he eventually got a Nobel prize for LIGO). Thorne gives a lot of historical details about the development of the theory of black holes and their observations.
Exploring black holes: Introduction to general relativity. Edwin Taylor & John Wheeler. Appropriate for first or second year undergraduates in physics, math or engineering. Very basic introduction to the general theory of relativity. Notions of calculus are recommended.
This a standard introduction to general relativity for physics undergrads. It explores the effects of black hole spacetimes on particle orbits and light rays and has an emphasis on modern applications of the theory.
Suggested background: vector calculus, classical mechanics (at the level of Thornton & Marion).
Disclaimer: I use this textbook in my GR course.
Another classic textbook which uses the more classic approach of first introducing and motivating Einstein’s equation, then solving it for a couple of basic spacetimes (Schwarzschild, Friedmann-Robertson-Walker).
Very basic discussion of the applications.
TBD: Carroll, MTW, Wald
A seguir, reproduzo o comentário que dei para a Revista Pesquisa FAPESP sobre a descoberta de potencialmente centenas de buracos negros estelares na região central da Nossa Galáxia, publicado recentemente na Nature.
Sim. Há mais de dez anos foi previsto que a região central da galáxia teria, usando o seu termo, um enxame de buracos negros estelares, com masses de cerca de 10 massas solares. De fato, a previsão é de que haveriam milhares destes buracos negros estelares no parsec central. O motivo é que há uma grande quantidade de estrelas massivas nesta região da galáxia, que deram origem a buracos negros. Devido a um efeito chamado fricção dinâmica na astrofísica—que é puramente gravitacional—objetos mais massivos que estão se movendo em meio a astros menos massivos tendem a perder momentum e caem para a região central da galáxia. O mesmo fenômeno explica porque buracos negros supermassivos habitam o centro das galáxias. Devido à fricção dinâmica, os buracos negros estelares acabam migrando para as partes centrais da galáxia.
Ontem à noite, participei do Jornal Band News contando a importância da grande descoberta astronômica sobre a colisão das duas estrelas de nêutrons.
Foi um momento histórico, o início da era da astronomia dos multi-mensageiros: observação de ondas gravitacionais e luz vindos de uma mesma fonte astronômica! E a resposta ao mistério da origem dos elementos mais pesados que o ferro da tabela periódica.
Espero que tenha passado os principais aspectos da descoberta, ressaltando a participação de muitos astrônomos no Brasil em vários estados—RN, RJ, SP, SC e SE—e em várias instituições—INPE e UFRN (times do LIGO/VIRGO), e USP, ON, UFRJ, UFSE e UFSC (contrapartida eletromagnética).
Agora tem o trabalho—prazeroso diga-se de passagem—de ler os vários artigos publicados sobre o evento. Foram mais de sessenta artigos publicados no PRL, ApJL, Nature e Science, reportando os resultados das análises das ondas gravitacionais e observações eletromagnéticas desde rádio até raios gama.
Procuro aluno(a)s interessado(a)s em Iniciação Científica em computação de alto desempenho aplicada à astrofísica. O projeto consiste em acelerar ray tracing ao redor de buracos negros—a la Interestelar—usando GPUs.
Requisitos:
Aluno(a)s interessado(a)s favor contatar o Prof. Rodrigo Nemmen, anexando o histórico escolar.
I recently got a paper accepted to MNRAS with my collaborator Sasha Tchekhovskoy at UC Berkeley. Here are a couple of quick points about the paper:
The paper got some coverage in the brazilian press here and here.
ps. The technical name for “strong magnetic fields” is “magnetically arrested disk” (abbreviated as MAD). This is a fashionable idea among theorists that are simulating black hole accretion flows. My collaborator (Tchekhovskoy) is one of the theorists doing such fantastic GRMHD simulations.
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