Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Enabling multi-messenger science with black hole binaries

Opis projektu

Prognozowanie sygnatur fal elektromagnetycznych i grawitacyjnych w układach podwójnych czarnych dziur

Niedawne odkrycie łączenia się dwóch gwiazd neutronowych w układ podwójny za pomocą obserwacji fal grawitacyjnych (GW) i elektromagnetycznych (EM) zapoczątkowało nową erę astrofizyki wieloaspektowej. W tym kontekście finansowany przez ERBN projekt Bright BHBs stawia sobie za cel przewidzenie sygnatur EM i GW w trakcie ewolucji układów podwójnych czarnych dziur z dyskami okołopodwójnymi. Wykorzystując symulacje hydrodynamiczne i magnetohydrodynamiczne, badacze będą mogli rozróżnić sygnatury układów podwójnych supermasywnych czarnych dziur wśród aktywnych jąder galaktycznych (AGN). Ponadto w ramach projektu powstaną spójne, zależne od czasu modele dysków AGN, umożliwiające identyfikację sygnatur łączenia się czarnych dziur o masie gwiazdowej. Narzędzia te nie tylko pozwolą lepiej zrozumieć procesy zachodzące w kosmosie, ale będą też cennym wsparciem dla nadchodzącej misji Europejskiej Agencji Kosmicznej, Laser Interferometer Space Antenna.

Cel

Combining electromagnetic (EM) and gravitational-wave (GW) observations of the same object opens windows to new science, from astronomy and astrophysics to fundamental physics and cosmology. The era of such multi-messenger astrophysics began with the recent GW+EM discovery of two binary neutron-star mergers. This proposal will enable novel multi-messenger science with black hole binaries (BHBs) across all masses.

Supermassive and stellar-mass BHBs in galactic nuclei are both expected to be surrounded by circumbinary gas disks. The binary's orbit and the hydrodynamics of its disk are coupled and their evolution must be followed jointly. Our goal is to understand this coupled long-term evolution of BHB+disk systems, along with their corresponding EM and GW signatures.

This is an exceptionally well-posed physics problem. We will solve it through hydrodynamical and MHD simulations of unprecedented size, spatial resolution and duration, incorporating radiation transport, realistic thermodynamics, gravitational radiation and disk self-gravity for the first time. We will predict the EM and GW signatures of BHBs with circumbinary disks throughout their evolution, and apply these to observations in three work packages (WPs).

WP1 will perform 2D hydro and 3D radiation-MHD simulations to understand the orbital evolution and the EM and GW signatures of BHBs with circumbinary disks.

WP2 will apply these results to robustly identify the first SMBH binaries among AGNs in LSST and other time-domain surveys, and to interpret pulsar-timing array observations of the GW background.

WP3 will develop the first self-consistent time-dependent models of AGN disks coupled with the embedded populations of stellar-mass objects, and derive the EM and GW signatures of stellar-mass BH mergers in these disks.

The tools we build will also allow ESA's LISA mission to realize its full science potential, by enabling the astrophysical interpretation of any deviations from vacuum GR waveforms.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2024-ADG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY AUSTRIA
Wkład UE netto
€ 2 649 807,00
Adres
Am Campus 1
3400 Klosterneuburg
Austria
Region
Ostösterreich Niederösterreich Wiener Umland/Nordteil
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
Brak danych

Beneficjenci (1)