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The Mathematical Analysis of Extremal Black Holes and Gravitational Radiation

Descrizione del progetto

Strumenti matematici avanzati per affrontare le questioni fondamentali della relatività generale

Le equazioni di Einstein, un sistema di equazioni differenziali parziali non lineari, sono fondamentali per comprendere la dinamica gravitazionale nella relatività generale e i recenti progressi in ambito di equazioni differenziali parziali, geometria differenziale e analisi microlocale hanno consentito di approfondire la comprensione di tale dinamica. Il progetto ExBHGravRad, finanziato dal CER, si concentra su due problemi matematici fondamentali. In primo luogo esaminerà la stabilità e l’instabilità dei buchi neri di Kerr estremi, oggetti in rapida rotazione al confine tra buchi neri e singolarità nude, cercando di fornire informazioni che potrebbero rivelare il modo in cui essi si comportano quando sottoposti a perturbazione; quindi, studierà le code tardive nella radiazione gravitazionale analizzando la dinamica delle perturbazioni sia nello spazio-tempo piatto che in quello dei buchi neri. La ricerca proposta dal progetto dispone del potenziale per far progredire la comprensione della congettura della censura cosmica forte.

Obiettivo

"The Einstein equations constitute a system of geometric, nonlinear partial differential equations that describe gravitational dynamics in the framework of Einstein's theory of general relativity. The last decade has seen tremendous progress towards understanding dynamical aspects of the Einstein equations. At the mathematical level, great insight has been gained due to recent advances in the study of partial differential equations, differential geometry and microlocal analysis. The present proposal builds upon these advances in the context of the following two mathematical problems.

Stability and instability of extremal black holes: Extremal Kerr black holes describe rapidly rotating solutions to the Einstein equations. They sit at the transition between black holes and ""naked singularities"" and exhibit critical geometric features.

This proposal addresses the stability and instability properties of extremal Kerr black holes and is motivated by recent advances by the PI, which cover linear and nonlinear aspects. A successful resolution would give fundamental, new insights into the fate of perturbed extremal black holes and the transition between black holes and naked singularities.

The late-time analysis of gravitational radiation: Gravitational radiation provides an observational window into deep mathematical aspects of general relativity. In this proposal, we investigate a key feature that is amenable to mathematical analysis: the existence of late-time tails in gravitational radiation.

Recent work by the PI and collaborators has lead to the first proof of the existence of late-time tails in a toy model setting, also known as Price's Law. This proposal considers the full setting of the nonlinear Einstein equations via the analysis of late-time tails in the dynamics of perturbations of both flat spacetime and black hole spacetimes. A successful resolution would have important implications for the Strong Cosmic Censorship conjecture."

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG

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Istituzione ospitante

UNIVERSITAET LEIPZIG
Contributo netto dell'UE
€ 1 497 500,00
Indirizzo
RITTERSTRASSE 26
04109 Leipzig
Germania
Regione
Sachsen Leipzig Leipzig
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 497 500,00

Beneficiari (1)