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Exploring the Dawn of the universe using Ab-Initio Simulations

Description du projet

De nouveaux modèles pour saisir la naissance et la croissance des structures cosmiques

L’univers primitif a connu une expansion accélérée, connue sous le nom d’inflation. Au cours de cette période, les fluctuations quantiques dans le champ de densité primordial ont servi de conditions initiales pour toutes les structures cosmiques. Les prévisions actuelles reposent sur des techniques analytiques simplifiées (liées à la théorie des perturbations) qui limitent la compréhension de ces fluctuations. Soutenu par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, le projet EDAIS transformera la compréhension de leur rôle dans l’expansion en créant la première simulation cosmologique ab initio. Cette simulation combinera des simulations améliorées de l’inflation sur réseau avec des simulations avancées à N corps afin de cartographier l’évolution de l’univers depuis l’inflation jusqu’à aujourd’hui. Les chercheurs développeront des outils en libre accès et des cartes détaillées de l’univers pour des modèles cosmologiques sélectionnés qui établiront de nouvelles normes en cosmologie.

Objectif

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.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

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

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinateur

UNIVERSITEIT VAN AMSTERDAM
Contribution nette de l'UE
€ 232 916,16
Coût total
Aucune donnée