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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Precision Gravity: From the LHC to LISA

Description du projet

Des prévisions théoriques de haute précision sont la clé de la recherche sur les ondes gravitationnelles

L’observation des ondes gravitationnelles par LIGO/VIRGO a inauguré une ère nouvelle pour l’astronomie. Le potentiel de découverte de ce domaine naissant repose sur la capacité à effectuer des prédictions théoriques précises basées sur l’analyse des données et l’interprétation des signaux. L’objectif du projet LHCtoLISA, financé par l’UE, est de repousser les limites de la compréhension analytique de la dynamique gravitationnelle grâce au cadre de la «théorie effective des champs». Le nouveau formalisme récemment développé par le projet a été déterminant pour la construction d’une banque de modèles de pointe. Les calculs de haute précision que le projet entreprendra sont susceptibles d’avoir d’énormes implications, allant de la recherche de matière en forte interaction à la découverte d’objets compacts exotiques et d’hypothétiques particules ultralégères dans la nature.

Objectif

The nascent field of gravitational wave (GW) science will be an interdisciplinary subject, enriching different branches of physics, yet the associated computational challenges are enormous. Faithful theoretical templates are a compulsory ingredient for successful data analysis and reliable physical interpretation of the signals. This is critical, for instance, to study the equation of state of neutron stars, the nature of black holes, and binary formation channels. However, while current templates for compact binary sources may be sufficient for detection and crude parameter estimation, they are too coarse for precision physics with GW data. We then find ourselves in a situation in which, for key processes within empirical reach, theoretical uncertainties may dominate. To move forward, profiting the most from GW observations, more accurate waveforms will be needed.
I have played a pioneering role in the development and implementation of a new formalism, known as the ‘effective field theory approach’, which has been instrumental for the construction of the state-of-the-art GW template bank. The goal of my proposal is thus to redefine the frontiers of analytic understanding in gravity through the effective field theory framework. Even more ambitiously, to go beyond the current computational paradigm with powerful tools which have been crucial for `new-physics' searches at the Large Hadron Collider.
The impact of the high-accuracy calculations I propose to undertake will be immense: from probes of dynamical spacetime and strongly interacting matter, to the potential to discover exotic compact objects and ultra-light particles in nature. Furthermore, GW observations scan gravity in a regime which is otherwise unexplored. Consequently, the coming decade will tell whether Einstein's theory withstands precision scrutiny. In summary, my program will provide novel techniques and key results that will enable foundational investigations in physics through GW precision data.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

ERC-COG - Consolidator Grant

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Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2018-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

DEUTSCHES ELEKTRONEN-SYNCHROTRON DESY
Contribution nette de l'UE
€ 1 975 000,00
Coût total
€ 1 975 000,00

Bénéficiaires (1)