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Magnetogenesis from Axion-SU(2) Inflation and applications to Gravitational Waves

Projektbeschreibung

Magnetfeldbildung im frühen Universum erforschen

Magnetfelder sind im Universum allgegenwärtig, aber ihr Ursprung und ihre Entwicklung im Verlauf der Zeit geben der modernen Kosmologie weiterhin Rätsel auf. Jüngste Erkenntnisse aus der Beobachtung von Blazaren (starke Quellen elektromagnetischer Strahlung) und die Notwendigkeit, den anfänglichen Auslöser zu verstehen, der das Wachstum und die Verstärkung dieser Magnetfelder antreibt, bilden die Motivation der Erforschung ihrer Ursprünge. Im Rahmen des innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen finanzierten Projekts MASUGRAV wird Fachwissen aus verschiedenen Gebieten kombiniert, um diese Frage zu untersuchen. Forschende aus den Bereichen Physik des frühen Universums, Astrophysik, Magnetohydrodynamik und fortgeschrittene numerische Werkzeuge werden die Erzeugung von Magnetfeldern in Modellen der Axion-Inflation in Verbindung mit dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik erkunden. Das Team wird über die bestehenden Studien zu Axion-U(1)-Magnetogenese-Modellen hinausgehen und dabei die Erzeugung chiraler Magnetfelder im Axion-SU(2)-Fall erforschen.

Ziel

Magnetic fields are ubiquitous in our Universe. The question of their origin and subsequent evolution is a challenge for modern
cosmology. Recent bounds on magnetic fields from blazar observations, together with the requirement for initial “seed” field for dynamo and compression amplification mechanisms motivate the study of possible primordial origins of magnetic fields. This project combines expertise in early universe physics with an expertise in astrophysics, magnetohydrodynamics and advanced numerical tools to study the production of magnetic fields in models of axion inflation coupled to the Standard Model of particle physics - so-called axion-SU(2) inflation. The results of this project will trace the origin of magnetic fields from the early to the present-day universe and confront the axion-SU(2) magnetogenesis by cross-correlating cosmic microwave background and blazar observations. To achieve this I will go beyond the current understanding of the simpler so-called axion-U(1) magnetogenesis models widely studied until now, and study the viability of chiral magnetic field production in the axion-SU(2) case. Furthermore, I will develop new numerical tools to determine how the presence of feedback mechanisms affect magnetogenesis. I will also compute the spectrum of gravitational waves generated by axion-SU(2) models in the radiation-dominated era of the early universe, and compare it to other known sources of gravitational waves such as cosmic strings to understand potential differences in the observational predictions. My experience in early universe physics together with the present world-leading expertise in magnetohydrodynamics at Nordita make it an ideal place for a two-way transfer of knowledge essential for the implementation of this project. This project aims to bridge astrophysics and early universe physics, and to develop cutting-age numerical tools that may also be applicable in quantum physics and condensed matter physics.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2022-PF-01

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

Koordinator

STOCKHOLMS UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag
€ 222 727,68
Adresse
UNIVERSITETSVAGEN 10
10691 Stockholm
Schweden
Region
Östra Sverige Stockholm Stockholms län
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten