Descripción del proyecto
Métodos para medir con precisión la expansión del Universo con ondas gravitacionales
Durante decenios, los científicos se han esforzado para medir la expansión del Universo y han obtenido resultados contradictorios que apuntan a la posible existencia de una nueva física. Estas mediciones se han visto obstaculizadas por la dificultad de efectuar observaciones de fuentes cosmológicas lejanas. En el proyecto GravitySirens, financiado por el Consejo Europeo de Investigación, se pretende emplear las ondas gravitacionales de coalescencias binarias compactas («sirenas estándar»). Dado que estas ondas no proporcionan información sobre el desplazamiento al rojo, algo fundamental para efectuar mediciones precisas de la expansión, el objetivo de GravitySirens es inferir este conocimiento faltante vinculando las binarias compactas con sus entornos cósmicos. Utilizando tecnologías como el aprendizaje automático y los colaborando con observatorios LIGO, Virgo y KAGRA, el equipo de GravitySirens se propone proporcionar la medición más precisa de la expansión cósmica con fuentes de ondas gravitacionales, lo cual podría ayudar a desvelar la nueva física y mejorar la comprensión de la estructura y los procesos de formación del Universo.
Objetivo
For 20 years, measurements of the Universe expansion rate from close-by and far sources are in tension hinting at the presence of new physics. Our struggle to study the Universe's expansion is due to the difficulty of observing cosmological sources for which the distance is known. Gravitational Waves (GWs) from compact binary coalescences (CBCs) are emergent cosmological probes that provide directly the distance of the source thus taking the name of Standard Sirens. Unfortunately, they do not provide the other ingredient to measure the Universe expansion: the redshift.
GravitySirens is an ambitious project aiming to measure the cosmic expansion with CBCs and exploit their link with the astrophysical environment to obtain implicit redshift information. GravitySirens will focus on the population and astrophysical properties of GW sources that can allow a more precise measure of the cosmic expansion.
My team and I will exploit data delivered in the next 5 years from the GW detectors LIGO, Virgo, KAGRA, the satellite Euclid, and Arrays of Radio telescopes such as HERA, MeerKAT and SKAO. By using a mixture of population synthesis codes and semi-analytical models, we will jointly infer how fast the universe is expanding and how CBCs relate to galaxies and large-scale structures (LSS). We will use state-of-the-art technologies such as machine learning and graphical process units to construct efficient algorithms for population analyses and use scientific data delivered in the upcoming years.
GravitySirens will provide the most accurate and precise GW-based measures of the Universe expansion and measure the link between CBCs, galaxies and LSSs. On one hand, the cosmic expansion measures that GravitySirens will provide can potentially lead us to the discovery of new physics at cosmological scales. On the other hand, inferring the relationship between CBCs, galaxies and LSS tracers will point us to the processes acting for compact object formation.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural.
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Palabras clave
Programa(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régimen de financiación
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitución de acogida
00044 Frascati
Italia