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Compact binaries as strong gravitational wave sources and progenitors of type Ia supernovae

Projektbeschreibung

Wie kompakte Doppelsterne die Gravitationslandschaft formen

Die Beobachtung von Supernovae des Typs Ia führte zur astronomischen Entdeckung der beschleunigten Ausdehnung des Universums. Diese Explosionen ereignen sich, wenn ein Weißer Zwerg in einem Doppelsternsystem eine kritische Masse erreicht und detoniert. Obwohl sie für die Kosmologie von grundlegender Bedeutung sind, stellt die Identifizierung der spezifischen Sternsysteme, die zu diesen Ereignissen führen, nach wie vor eine Herausforderung für die Wissenschaft dar. Das ERC-finanzierte Projekt CompactBINARIES geht diese Herausforderung an, indem es Hunderte von potenziellen Vorläufersystemen und Quellen von Gravitationswellen klassifiziert. Mittels Daten von Gaia, BlackGEM und SDSS-V misst die Studie die Raumdichte von kompakten Doppelsternen in unserer Galaxie. Diese Erkenntnisse helfen bei der Vorhersage von Supernova-Entstehungsraten und liefern eine wichtige Karte für die LISA-Mission. Die Forschung verbindet die lichtbasierte Astronomie mit der Gravitationswellenforschung, um zu klären, wie diese Doppelsternsysteme das Universum formen.

Ziel

The accelerated expansion of the universe was one of the most striking discoveries in the 20th century and was only possible by using type Ia supernovae (SN Iae). Only the thermonuclear explosion of a white dwarf (WD) following the interaction in a binary system can explain the observed features. Several different binary scenarios are discussed including the merger and subsequent explosion of an ultracompact double white dwarf (double degenerate) or an explosion triggered by helium accretion from a helium star donor (double detonation). The Laser Interferometer Space Antenna (LISA) is a space-based gravitational wave (GW) detector, which is currently being built by ESA. LISA will be sensitive to measure GWs directly of thousands of Galactic binaries, allowing for multi-messenger studies. The PI proposes to conduct a detailed observational study to identify and classify at least a few hundred SN Ia progenitors and LISA GW sources to 1) derive compact binary space densities and predict rates for different SN Ia formation channels to solve the supernova Ia progenitor problem 2) provide the first observationally derived population of resolvable LISA sources and Galactic LISA foreground sources To achieve this ambitious project the PI will use ongoing and upcoming sky surveys such as ZTF, BlackGEM, Gaia, Vera Rubin Observatory and SDSS-V combined with large-scale multiwavelength surveys. The large number of sky surveys combined with recent developments in data processing, including dense Galactic Plane regions makes this project very timely. The results will calibrate theoretical models for SN Ia, common envelope evolution and will help to find the optimal data analysis methods for LISA so that its mission requirements can be achieved. The PI will successfully lead this project because of his i) profound experience in large-scale sky-surveys, ii) proprietary data access to BlackGEM data and iii) direct involvement in multi-messenger projects for LISA.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-STG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITY OF HAMBURG
Netto-EU-Beitrag
€ 1 685 375,00
Adresse
MITTELWEG 177
20148 Hamburg
Deutschland
Region
Hamburg Hamburg Hamburg
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 685 375,00

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