Description du projet
De nouvelles approches pour des mesures précises de l’expansion de l’univers à l’aide d’ondes gravitationnelles
Depuis des décennies, les scientifiques sont confrontés à des difficultés pour mesurer l’expansion de l’univers, leurs résultats contradictoires laissant entrevoir une potentielle nouvelle physique. L’observation des sources cosmologiques lointaines s’est avérée complexe, ce qui a davantage compliqué ces mesures. Le projet GravitySirens, financé par le CER, se propose d’utiliser les ondes gravitationnelles («sirènes standard») provenant de sources cosmiques, connues sous le nom de coalescences de binaires compactes. Ces ondes ne proposant pas ou peu d’informations sur le décalage vers le rouge, essentielles pour des mesures précises de l’expansion, GravitySirens entend déduire ces connaissances manquantes en reliant les binaires compactes à leur environnement cosmique. À l’aide de technologies telles que l’apprentissage automatique et grâce à la collaboration avec des observatoires tels que LIGO, Virgo et KAGRA, GravitySirens entend fournir la mesure la plus précise de l’expansion cosmique à l’aide de sources d’ondes gravitationnelles, ce qui pourrait permettre de découvrir une nouvelle physique et d’améliorer notre compréhension de la structure de l’univers et des processus de formation.
Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Thème(s)
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
00044 Frascati
Italie