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The gravitational S-matrix: from theory to experiment

Projektbeschreibung

Das Verständnis von Gravitationswellen neu definieren

Gravitationswellen, d. h. Wellen in der Raumzeit, die durch Kollisionen zwischen schwarzen Löchern und Neutronensternen verursacht werden, haben der Wissenschaft einen neuen Weg zur Erforschung des Universums eröffnet. Um diese Möglichkeiten optimal nutzen zu können, benötigen die Forschenden jedoch genauere Modelle über das Verhalten und die Wechselwirkungen dieser massiven Objekte. Das vom Europäischen Forschungsrat finanzierte Projekt GravitaS zielt darauf ab, Methoden aus der Teilchenphysik zu nutzen, insbesondere Streuungsamplituden (die beschreiben, wie Teilchen miteinander wechselwirken), um die Bewegung von Binärsystemen besser zu verstehen. Durch die Verknüpfung von Ideen aus der Gravitationswellenforschung und der Quantenfeldtheorie will GravitaS die Interpretation der Signale heutiger und zukünftiger Detektoren verbessern.

Ziel

Recent insights into the gravitational S-matrix, which describes the scattering of gravitating particles, have lead to a breakthrough in the perturbative understanding of the two-body problem in General Relativity, with direct relevance to gravitational wave physics. Such advances have been enabled by the methods of scattering amplitudes and effective field theory, originally developed in the context of particle and collider physics. Despite recent progress, a formalism to extract the dynamics of inspiralling compact binaries from scattering amplitudes is still lacking, in order for the results of this program to be fully implemented in the analysis of gravitational wave data. Furthermore, the advent of space-based detectors will enable the observation of extreme-mass-ratio binary systems, and push gravitational wave astronomy into the strong-field regime not amenable to traditional perturbative methods.

We propose to address these challenges by breaking new ground and extending the reach of the gravitational S-matrix program by integrating insights from gravitational self-force theory, which solves the dynamics order-by-order in the mass ratio of the binary. We focus on three objectives:

1. Use the scattering of gravitational waves off a compact objects to extract universal predictions and extend the methods of scattering amplitudes beyond the weak-field regime.
2. Develop a new approach to predicting the scattering dynamics of extreme-mass-ratio binaries leveraging recent advances in scattering amplitudes and self-force theory.
3. Design a framework to translate observables from the scattering of binaries to the bound dynamics relevant for experiment, utilizing insights from effective field theory.

The successful completion of this program will fundamentally reshape our understanding of gravitational scattering and the dynamics of compact binary systems, and revolutionize our ability to make predictions for current and future gravitational wave observatories.

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: Das European Science Vocabulary.

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Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-STG

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

Gastgebende Einrichtung

INSTITUT DES HAUTES ETUDES SCIENTIFIQUES
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 1 498 875,00
Adresse
ROUTE DE CHARTRES 35
91440 Bures Sur Yvette
Frankreich

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KMU

Die Organisation definierte sich zum Zeitpunkt der Unterzeichnung der Finanzhilfevereinbarung selbst als KMU (Kleine und mittlere Unternehmen).

Ja
Region
Ile-de-France Ile-de-France Essonne
Aktivitätstyp
Research Organisations
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 1 498 875,00

Begünstigte (1)

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