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CORDIS - Resultados de investigaciones de la UE
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Post-Newtonian modelling of the dynamics of supermassive black holes in galactic-scale hydrodynamical simulations (KETJU)

Descripción del proyecto

La modelización del cosmos

Los agujeros negros supermasivos (SMBH, por sus siglas en inglés), cuya masa es millones de veces la masa de nuestro Sol, crean una fuerza de gravedad que impide que incluso la luz se escape. La mitad del Premio Nobel de Física de 2020 fue para los científicos que demostraron que un SMBH curva las órbitas de las estrellas en la Vía Láctea. Probablemente, en el centro de todas las galaxias masivas existen SMBH y entenderlos mejor tiene implicaciones para comprender la formación de cúmulos estelares y galaxias, y las ondas gravitatorias. En el proyecto KETJU, financiado con fondos europeos, se está creando un código que permitirá simular con precisión la dinámica y las fusiones de los SMBH, con lo que se lograrán predicciones realistas de la señal de ondas gravitatorias resultante que servirá de base para los experimentos de observación actuales y futuros.

Objetivo

Supermassive black holes (SMBHs) with masses in the range ~10^6-10^10 M⊙ are found at the centres of all massive galaxies in the Local Universe. In the ΛCDM picture of structure formation galaxies grow bottom-up through mergers and gas accretion, leading to multiple SMBHs in the same stellar system. Current simulation codes are unable to resolve in a single simulation the full SMBH merging process, which involves dynamical friction, three-body interactions and finally gravitational wave (GW) emission. KETJU will provide a significant breakthrough in SMBH research by following for the first time accurately global galactic-scale dynamical and gaseous astrophysical processes, while simultaneously solving the dynamics of SMBHs, SMBH binaries and surrounding stellar systems at sub-parsec scales. Our code KETJU (the word for 'chain' in Finnish) is built on the GADGET-3 code and it includes regions around every SMBH in which the dynamics of SMBHs and stellar particles is modelled using a non-softened Post-Newtonian algorithmic chain regularisation technique. The remaining simulation particles far from the SMBHs are evolved using softened GADGET-3. Using KETJU we can study at unprecedented accuracy the dynamics of SMBHs to separations of ~10 Schwarzschild radii, the formation of cores in massive galaxies, the formation of nuclear stellar clusters and finally provide a realistic prediction for the amplitude and frequency distribution of the cosmological gravitational wave background. The UH theoretical extragalactic team is ideally suited for this project, as it has an unusually versatile background in modelling the dynamics, feedback and merging of SMBHs. KETJU is also particularly timely, as the spectacular direct detection of GWs in 2016 is paving the way for a new era in gravitational wave astronomy. Future space-borne GW observatories, such as the European Space Agency's LISA, require accurate global GW predictions in order to fully realise their science goals.

Ámbito científico (EuroSciVoc)

CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..

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Programa(s)

Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.

Tema(s)

Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.

Régimen de financiación

Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.

ERC-COG - Consolidator Grant

Ver todos los proyectos financiados en el marco de este régimen de financiación

Convocatoria de propuestas

Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.

(se abrirá en una nueva ventana) ERC-2018-COG

Ver todos los proyectos financiados en el marco de esta convocatoria

Institución de acogida

HELSINGIN YLIOPISTO
Aportación neta de la UEn

Aportación financiera neta de la UE. Es la suma de dinero que recibe el participante, deducida la aportación de la UE a su tercero vinculado. Considera la distribución de la aportación financiera de la UE entre los beneficiarios directos del proyecto y otros tipos de participantes, como los terceros participantes.

€ 1 953 569,00
Coste total

Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.

€ 1 953 569,00

Beneficiarios (1)

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