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

The gravitational S-matrix: from theory to experiment

Opis projektu

Nowe spojrzenie na fale grawitacyjne

Fale grawitacyjne – zmarszczki w czasoprzestrzeni spowodowane zderzeniami czarnych dziur i gwiazd neutronowych – dały naukowcom nowe, potężne narzędzia do badania Wszechświata. Aby jednak w pełni je wykorzystać, naukowcy potrzebują dokładniejszych modeli opisujących zachowanie i interakcje tych masywnych obiektów. Zespół finansowanego przez ERBN projektu GravitaS ma na celu wykorzystanie metod fizyki cząstek elementarnych, w szczególności amplitud rozpraszania (które opisują sposób interakcji cząstek), aby lepiej zrozumieć ruch układów podwójnych. Łącząc koncepcje badań fal grawitacyjnych z kwantową teorią pola, badacze udoskonalą interpretację sygnałów pochodzących zarówno z obecnych detektorów, jak i z przyszłych, bardziej zaawansowanych urządzeń.

Cel

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.

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-2025-STG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

INSTITUT DES HAUTES ETUDES SCIENTIFIQUES
Wkład UE netto
€ 1 498 875,00
Adres
ROUTE DE CHARTRES 35
91440 Bures Sur Yvette
Francja
MŚP
Tak
Region
Ile-de-France Ile-de-France Essonne
Rodzaj działalności
Research Organisations
Linki
Koszt całkowity
€ 1 498 875,00

Beneficjenci (1)