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Waveforms for Extreme Mass Ratio Inspirals

Projektbeschreibung

Mit neuen Wellenformmodellierungsansätzen neue Arten von Gravitationswellensignalen erkennen

Mit dem bevorstehenden Start des Satellitenprojekts Laser Interferometer Space Antenna (LISA) tritt die Gravitationswellenforschung in eine aufregende neue Ära ein. Anders als bei den derzeitigen Detektoren wird mithilfe von LISA ein neues Frequenzband erforscht, um die Erkennung von Quellen wie EMRI-Systemen (Extreme Mass-ratio Inspirals), Doppelsternen mit supermassereichen Schwarzen Löchern und exotischen Objekten zu erleichtern. Genaue Wellenformmodelle sind zur Analyse dieser Signale unerlässlich, da mit ihrer Hilfe Daten aus verrauschten Beobachtungen extrahiert und interpretiert werden. Während der Ansatz der Rückwirkung der Gravitation auf sich selbst (Gravitational self-force, GSF) die einzig praktikable Methode zur Modellierung von beispielsweise hochgradig asymmetrischen EMRI-Systemen darstellt, gibt es gegenwärtig keine effizienten oder genauen Modelle. Die Arbeit des ERC-finanzierten Projekts EMRIWaveforms wird dazu beitragen, die ersten umfassenden Modelle der Rückwirkung der Gravitation auf sich zu erstellen. Die vorgeschlagene Forschung könnte bahnbrechenden Entdeckungen in der Gravitationswellenwissenschaft und der Erforschung extremer kosmischer Phänomene den Weg bereiten.

Ziel

The breakthrough detection of Gravitational Waves (GWs) by the LIGO-Virgo-KAGRA Collaboration (LVK) is generating waves of excitement within the physics community. The detection itself led to the award of the 2017 Nobel Prize in Physics. Even more exciting is that the first detection was only the start. LVK continues to make groundbreaking discoveries as the detector is tuned to be sensitive to ever more distant sources.
The next quantum leap in GW science will come with the launch of the Laser Interferometer Space Antenna (LISA), recently adopted as a flagship European Space Agency L-class mission with support from NASA. Just as X-ray, gamma-ray and radio observations of the electromagnetic universe unveiled a host of sources which were previously undetectable by optical telescopes, the sensitivity of LISA to an entirely new GW frequency band will open the field up to a whole new realm of sources such as Extreme Mass-Ratio Inspirals (EMRIs), supermassive binaries, and exotic objects such as cosmic strings.
LVK demonstrated that a hybrid approach is essential for GW science: experimentalists built the detector, while theoreticians produced models for the expected waveforms from GW sources. These waveforms form a crucial part of the data analysis pipeline; a matched-filtering approach is used to extract signals from noisy GW observations, and this process fundamentally relies on access to accurate waveform models. Without the models, many GW signals would go entirely undetected, and even those that are detected would be poorly understood.
Many of the GW signals LISA will observe are qualitatively very different from those of LVK sources and will require fresh approaches to waveform modelling. Gravitational Self-Force (GSF) has long been established as the only viable approach for modelling highly asymmetric black hole binaries such as EMRIs, but no comprehensive, efficient and accurate GSF models yet exist. This project will, for the first time, build those models.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITY COLLEGE DUBLIN, NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND, DUBLIN
Netto-EU-Beitrag
€ 2 500 000,00
Adresse
BELFIELD
4 Dublin
Irland
Region
Ireland Eastern and Midland Dublin
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten

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