Opis projektu
Soczewkowanie grawitacyjne w skali milisekundy łuku może rzucić nowe światło na skład ciemnej materii
Próba zidentyfikowania natury ciemnej materii należy do najbardziej fascynujących zadań, jakie stawiają przed sobą fizycy. Do badania ciemnej materii badacze z finansowanego ze środków UE projektu SMILE wykorzystają silne soczewkowanie grawitacyjne aktywnych galaktyk w skali milisekundy łuku. Aby móc poszukiwać soczewek grawitacyjnych w tak małej skali kątowej, badacze wykorzystają dane pozyskane metodą astronomicznej interferometrii, zwaną interferometrią wielkobazową, z dużej próbki obejmującej około 5000 aktywnych galaktyk. Prace przeprowadzone w ramach projektu mogą pomóc w określeniu nowych wartości granicznych liczby kompaktowych obiektów w określonym zakresie mas z dokładnością większą o jeden rząd wielkości w porównaniu do poprzednich badań.
Cel
One of the most compelling mysteries in both cosmology and particle physics is the nature of Dark Matter (DM). We propose to investigate this problem using strong gravitational lensing of active galaxies on the key but poorly-explored milliarcsecond scales. Gravitational lensed images with angular separation on milliarcsecond scales probe gravitational lens systems where the lens is a compact object with mass in the range 10^6 - 10^9 solar masses. This mass range is particularly critical for the widely accepted Lambda-CDM cosmological model, which predicts many more DM sub-halos, i.e. DM halos on sub-galactic scales (masses below ~ 10^11 solar masses), than currently observed. The most direct way to explore these small angular scales is through the high-resolution of radio Very Long Baseline Interferometry (VLBI). We propose to use VLBI data on a complete and large sample of active galaxies (~ 5000 sources) to search for gravitational lens systems on milliarcsecond scales. Given that no gravitational lenses on milliarsecond scales have yet been found, if any of the gravitational lens candidates that this search will produce is indeed confirmed as a true gravitational lens system, this would be a first and a major discovery. A null result instead will allow us to infer a new constraint on the abundance of compact objects in the mass range of interest, with over an order of magnitude better precision than in previous studies, and tighter than the number of 10^6 - 10^9 solar masses subhalos predicted by Lambda-CDM. Such a constraint could help discriminate between DM models that predict different numbers of sub-halos in this mass range. It could also help to constrain a possible contribution of primordial black holes as a DM component.
Dziedzina nauki
- natural sciencesphysical sciencesastronomyextragalactic astronomy
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physics
- natural sciencesphysical sciencesastronomyobservational astronomyradio astronomy
- natural sciencesphysical sciencesastronomyastrophysicsblack holes
- natural sciencesphysical sciencesastronomyastrophysicsdark matter
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-AG - HORIZON Action Grant Budget-BasedInstytucja przyjmująca
70013 Irakleio
Grecja