Description du projet
Les algorithmes d’analyse des données relatives aux ondes gravitationnelles pourraient déboucher sur une multitude de nouvelles découvertes
La détection historique des ondes gravitationnelles émises par la fusion de systèmes binaires composés d’un trou noir et d’une étoile à neutrons a ouvert une nouvelle ère en physique. Elle permet de remettre en question notre compréhension actuelle de la matière noire et de l’énergie noire et de tester la validité de la relativité générale dans le régime du champ fort. Cependant, il est indispensable de développer de nouveaux algorithmes d’analyse des données afin d’extraire des résultats significatifs de la masse de données fournies par les expériences de détection de nouvelle génération. En outre, les nouveaux modèles théoriques des sources d’ondes gravitationnelles ne devraient pas s’appuyer sur les théories standard pour sonder la physique fondamentale. Le projet GRU, financé par l’UE, a pour objectif de nouer des collaborations scientifiques dans ce domaine par le biais de détachements auprès d’institutions basées au Canada, au Japon et aux États-Unis. Le projet organisera également des conférences et des ateliers internationaux pour assurer la diffusion des connaissances.
Objectif
Gravitational Universe: Challenges and Opportunities
The landmark detection of gravitational waves (GWs) emitted by merging black-hole and neutron-star binaries has opened a new era in physics, giving us access to the strong-field regime of the gravitational interaction. The wealth of data coming from current and future GW detectors (such as 3G, LISA, PTA) will provide an opportunity to challenge current paradigms, exploring fundamental physics from an entirely new perspective, and eventually finding new physics. In this new observational window, we could learn that general relativity is not adequate to describe the strong-field regime of gravity; new fundamental fields beyond the standard model, or new kinds of compact objects, could challenge current understanding of dark matter and dark energy.
In order to reach these results, the impressive experimental effort put in place will not be sufficient if not accompanied by a similar effort by the theoretical and the data-analysis communities. Severe theoretical and conceptual problems need to be overcame before the new generation of detectors is operating. On one hand, we need to develop new data-analysis algorithms, to extract meaningful results from the impressive amount of data which will be delivered. On the other hand, we need to develop theoretical models of GW sources which do not assume the standard theories and paradigms which we want to test, in order to perform non-biased tests and to use observational results to address fundamental problems. It is of utmost importance that scientists with different expertise and addressing different challenges exchange their views and learn from each other’s problems. The proposed studies can be loosely classified into four groups with considerable overlap: i) Perturbation techniques in general relativity and beyond ii) Non-linear simulations of binary compact objects beyond general relativity iii) GWs from the dark universe iv) Data analysis for GW experiments
Champ scientifique
- natural sciencescomputer and information sciencesdata science
- natural sciencesphysical sciencesrelativistic mechanics
- natural sciencesphysical sciencestheoretical physicsparticle physics
- natural sciencesphysical sciencesastronomyobservational astronomygravitational waves
- natural sciencesphysical sciencesastronomyastrophysicsdark matter
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-RISE - Marie Skłodowska-Curie Research and Innovation Staff Exchange (RISE)Coordinateur
56126 Pisa
Italie