Název výzkumného záměru:
Relativistická a částicová fyzika a její astrofyzikální aplikace

Vykonavatel:
Filozoficko-přírodovědecká fakulta SU v Opavě

Řešitel:
Prof. RNDr. Zdeněk Stuchlík, CSc.

Vymezení předmětu výzkumné činnosti realizované ve výzkumném záměru:
Existují tři důležité predikce Einsteinovy gravitační teorie v limitě silného gravitačního pole, jež jsou těsně spjaty s kvantovou teorií pole a mikrofyzikou: inflační kosmologie, černé díry, kvarkové a neutronové hvězdy. Zabýváme se některými problémy týkajícími se těchto tří rozsáhlých témat. Pozornost soustřeďujeme na problémy, jež jsou vzhledem k současným observačním datům z astrofyzikálního hlediska klíčové.

Výzkumný záměr je zaměřen na oblast Relativistické a částicové fyziky a jejích astrofyzikálních aplikací a soustřeďujeme se do tří oblastí problémů, jež jsou v poslední době aktuální a široce diskutovány v kontextu mezinárodního výzkumu:

1. Relevance vakuové energie nebo kvintesence v astrofyzice a kosmologii,
2. Struktura a vlastnosti neutronových hvězd a kvarkových hvězd,
3. Realistické modely oscilací akrečních disků.

Řešení těchto problémů přirozeným způsobem kombinuje obecnou relativitu a kvantovou teorii pole. V našem výzkumu plánujeme vývoj teoretických modelů s použitím jak analytických, tak numerických přístupů, stanovení jejich vazby k observačním datům a srovnání jejich observačních výstupů s dostupnými observačními daty. Předpokládáme vytvoření sofistikovaných počítačových simulací zkoumaných astrofyzikálních procesů, což bude vyžadovat vysoce pokročilé počítačové metody, paralelní výpočty a vizualizaci získaných výsledků účinnými grafickými metodami. Proto plánujeme, že se výzkum zaměří i na čtvrtou oblast:

4. Pokročilé metody vědeckých výpočtů a vizualizace numerických výsledků.

Metody vědeckých výpočtů budou směrovány k aplikacím na problémy relativistické astrofyziky prezentované výše.