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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Post-Newtonian modelling of the dynamics of supermassive black holes in galactic-scale hydrodynamical simulations (KETJU)

Description du projet

Modéliser notre cosmos

Les trous noirs supermassifs (TNSM), dont la masse équivaut à des millions de fois celle de notre Soleil, génèrent une force gravitationnelle qui empêche même la lumière de s’échapper. Une moitié du prix Nobel de physique 2020 a été attribuée à des scientifiques qui ont démontré que les orbites des étoiles de notre Voie lactée sont courbées par un TNSM. Mieux comprendre les TNSM, qui sont probablement présents au centre de toutes les galaxies massives, devrait nous permettre d’en savoir davantage sur la formation des amas stellaires et des galaxies, ainsi que sur les ondes gravitationnelles. Le projet KETJU, financé par l’UE, élabore un code qui permettra de simuler avec précision la dynamique et les fusions des TNSM, et donc de faire des prévisions réalistes du signal d’onde gravitationnelle résultant, qui guideront les expériences d’observation actuelles et futures.

Objectif

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.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.

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Programme(s)

Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.

Thème(s)

Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.

Régime de financement

Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.

ERC-COG - Consolidator Grant

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.

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

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

HELSINGIN YLIOPISTO
Contribution nette de l'UE

La contribution financière nette de l’UE est la somme d’argent que le participant reçoit, déduite de la contribution de l’UE versée à son tiers lié. Elle prend en compte la répartition de la contribution financière de l’UE entre les bénéficiaires directs du projet et d’autres types de participants, tels que les participants tiers.

€ 1 953 569,00
Coût total

Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.

€ 1 953 569,00

Bénéficiaires (1)

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