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Exploring the Dawn of the universe using Ab-Initio Simulations

Descripción del proyecto

Nuevos modelos para captar el nacimiento y crecimiento de las estructuras cósmicas

El universo primitivo experimentó una expansión acelerada conocida como inflación. Durante este período, las fluctuaciones cuánticas en el campo de densidad primordial sirvieron como condiciones iniciales para todas las estructuras cósmicas. Las predicciones actuales se basan en técnicas analíticas simplificadas (relacionadas con la teoría de perturbaciones) que limitan la comprensión de estas fluctuaciones. Con el apoyo de las acciones Marie Skłodowska-Curie, el proyecto EDAIS transformará la comprensión de su papel en la expansión mediante la creación de la primera simulación cosmológica «ab initio». Esta simulación combinará simulaciones reticulares mejoradas de la inflación con simulaciones avanzadas de cuerpos N para cartografiar la evolución del universo desde la inflación hasta nuestros días. Los investigadores desarrollarán herramientas de código abierto y mapas detallados del universo para modelos cosmológicos seleccionados que establecerán nuevos estándares en cosmología.

Objetivo

Inflation, the accelerated expansion of the early universe, is a leading mechanism for explaining the origins of perturbations in the primordial universe. During this epoch, tiny quantum fluctuations are imprinted in the primordial density field, serving as the initial conditions for the formation of all structures in the cosmos.
To date, predictions from inflation have been limited to analytical techniques based on perturbation theory. The EDAIS proposal aims to revolutionise our understanding of primordial fluctuations and their role in structure formation by developing the first ab initio cosmological simulation. This simulation will begin deep within the inflationary era and extend to the present-day distribution of matter in the universe. This groundbreaking technology will surpass standard approximations, offering new insights into the properties of the large-scale structure predicted by inflation.
Recent advances in lattice simulations of inflation have enabled predictions of non-Gaussian primordial fields, emerging from interactions during inflation. The initial phase of the EDAIS project will focus on significantly enhancing these simulations. Once the necessary resolution and accuracy are achieved, the resulting primordial density field will serve as the initial condition for state-of-the-art N-body simulations. This comprehensive approach will allow for the creation of physical maps of the present-day universe, which will be benchmarked against standard approximations to assess the strength of this novel methodology.
The anticipated outcomes include an open-source ab initio code and ab initio maps of the universe for selected cosmological models, all publicly available for the research community. This technology is expected to establish a new standard in cosmology, benefiting both theoretical and observational researchers, as well as major experimental collaborations.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

Palabras clave

Programa(s)

Tema(s)

Régimen de financiación

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Convocatoria de propuestas

(se abrirá en una nueva ventana) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinador

UNIVERSITEIT VAN AMSTERDAM
Aportación neta de la UEn
€ 232 916,16
Coste total
Sin datos