Descrizione del progetto
Chiarire i misteri dei buchi neri attraverso gli eventi di perturbazione stellare
I buchi neri massicci sono fondamentali per comprendere l’astrofisica delle alte energie, la formazione delle galassie e la fisica delle astroparticelle; tuttavia, nonostante la loro importanza, domande fondamentali sulla loro origine, crescita e demografia attuale non hanno ancora trovato risposta. Il progetto TIDALWAVE, finanziato dal CER, utilizzerà eventi di perturbazione mareale che comportano il distacco di stelle da un buco nero massiccio come sonde affidabili delle proprietà di tali corpi celesti. Tali eventi si verificano in tutte le galassie, sono visibili a distanze cosmologiche e coinvolgono pochi parametri liberi; i loro modelli teorici, tuttavia, non sono chiari. Per illuminarli, i ricercatori forniranno simulazioni di primo principio e modelli accurati delle curve di luce e degli spettri degli eventi di perturbazione mareale al fine di ricavare i parametri dei buchi neri massicci. Indagini a tutto cielo di prossima realizzazione, come ULTRASAT e LSST, dovrebbero aumentare la scala delle osservazioni di questi eventi dalle decine alle migliaia.
Obiettivo
Massive black holes (MBHs) are key players in high energy astrophysics, galaxy formation and evolution, and astroparticle physics. Despite their centrality to astronomy, we still cannot answer basic questions about MBHs. What are their origins? How have they grown over cosmic time? What are their current demographics? To answer these questions, the project will turn tidal disruption events (TDEs) from curiosities into reliable probes of MBH parameters.
A TDE occurs when an unlucky star passes too close to a MBH and is ripped apart by tidal forces. The ensuing fallback of debris powers a highly luminous, potentially multimessenger flare. TDEs are, in principle, ideal probes of MBH properties. Unlike standard techniques for measuring MBHs, TDEs (i) happen in all galaxies, (ii) are visible to cosmological distances, and (iii) involve very few free parameters. But the theoretical picture of TDEs remains confused, as the large dynamic range of TDEs has prevented ab initio simulations to determine how tidal debris evolves and radiates. At present, there is no consensus on the geometry or even the power source of observed TDE flares, making robust parameter estimation impossible. I will solve these open theoretical questions, capitalizing on my recent pilot study that for the first time ever simulated a typical, first-principles TDE.
This project will deliver (a) first-principles simulations of the evolution and emission of TDEs; (b) idealized but accurate models of TDE light curves and spectra suitable for parameter estimation; (c) a first-ever sample of MBH parameters derived from fitting ab initio models to TDE observations. I will use these results to sidestep the limitations of other MBH measurement techniques and to place unique constraints on the formation and growth history of the smallest MBHs. This work is urgently needed in light of upcoming all-sky surveys such as ULTRASAT and LSST, which will expand the TDE sample from dozens to thousands in the mid-2020s.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-COG
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HORIZON-ERC -Istituzione ospitante
91904 Jerusalem
Israele