Projektbeschreibung
Neue Modelle für die Trennung von Gravitationswellensignalen und Rauschen
Die allgemeine Relativitätstheorie ist nach wie vor der Eckpfeiler unseres Verständnisses der Schwerkraft. Sie hat Phänomene wie schwarze Löcher und Gravitationswellen vorhergesagt, die beide zu Nobelpreisen führten. Die Zukunft der Gravitationswellen-Astronomie scheint rosig zu sein, denn es wird erwartet, dass die Detektoren schwarze Löcher in der kosmischen Morgendämmerung und ihre rätselhaften Ereignishorizonte beobachten werden. An diesem Punkt treffen die allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik aufeinander. Für die Interpretation dieser Signale ist jedoch ein bahnbrechendes System zur Lösung komplexer nichtlinearer Gleichungen der allgemeinen Relativitätstheorie und zur Modellierung von Wellenformen mit bisher unerreichter Genauigkeit erforderlich. Das ERC-finanzierte Projekt GWSky plant die Entwicklung eines solchen Rahmens, der helfen soll, echte Anomalien von Effekten zu unterscheiden, die durch nahe gelegene Materie oder ungenaue Berechnungen verursacht werden. Es wird erwartet, dass die fortschrittlichen Instrumente von GWSky in den kommenden Forschungskampagnen genauere Beobachtungen von Gravitationswellen ermöglichen werden.
Ziel
General Relativity (GR) is more than a century old, but is still our best macroscopic description of gravity. Key GR predictions are black holes (BHs) and gravitational waves (GWs), whose spectacular confirmation led to two recent physics Nobel Prizes. The future of GW astronomy, however, is even brighter, since detectors will observe BHs at cosmic dawn and probe their enigmatic event horizon, where GR clashes with quantum mechanics in the information loss paradox. These experiments will measure signals hundreds of times smaller than today, necessarily discovering anomalies and deviations from current predictions, e.g. due to the astrophysical environment. On the fundamental side, precision GW astronomy will open countless possibilities for understanding the standard model of particle physics (and its extensions), gravity and cosmology. By itself, however, precision is not knowledge. To harness the power of these measurements, a groundbreaking framework is urgently needed to solve the very nonlinear equations of GR and develop waveform models to unprecedented accuracy, and to convert these results into concrete interpretation tools. GWSky will leverage the world-leading expertise of its PIs in astrophysics, GW-source modeling, particle physics and GR, and recent paradigm shifts to build an overarching framework answering a fundamental question: When, inevitably, an anomaly in a GW signal is identified, what is it? A gravitational effect not predicted by GR? The influence of nearby matter? Or merely an imprecise calculation of the expected signal? Even tiny deviations from GR would shake physics to its core, but to claim a deviation from it, one needs to filter out first the contributions from the astrophysical environment, instrumental artifacts and systematic modeling uncertainties. GWSky will provide tools to disentangle these contributions, enabling precision GW astronomy with upcoming observational runs, and new facilities on the ground and in space.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
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