Descripción del proyecto
Nuevos métodos teóricos para comprender las ondas gravitatorias
La observación de ondas gravitatorias procedentes de la fusión de agujeros negros binarios en 2016 marcó el comienzo de una nueva era apasionante para la astronomía. En el futuro, se prevén realizar más hallazgos sobre los agujeros negros y las estrellas de neutrones. Para poder emplear estas observaciones futuras, los físicos teóricos tendrán que concebir métodos numéricos más precisos y mejores descripciones matemáticas de las señales gravitatorias. El proyecto Ampl2Einstein, financiado con fondos europeos, se basará en los avances realizados en las amplitudes de dispersión cuántica, que se emplean para calcular colisiones de partículas elementales. Además, el empleo de la teoría de Yang-Mills desempeñará un papel clave en hacer que esta aproximación sea más simple que los cálculos directos tradicionales. Los hallazgos del proyecto permitirán a los astrónomos detectar señales gravitatorias más débiles y resolver preguntas inveteradas sobre la estructura interna de las estrellas de neutrones.
Objetivo
Four years ago, the LIGO/Virgo observation of a black-hole binary merger
heralded the dawn of gravitational-wave astronomy. The promise of future
observations calls for an invigorated effort to underpin the theoretical
framework and supply the predictions needed for detecting future signals and
exploiting them for astronomical and astrophysical studies. Ampl2Einstein
will take ideas and techniques from recent years' dramatic advances in Quantum
Scattering Amplitudes, creating new tools for taking their classical limits
and using it for gravitational physics. The powerful `square root' relation
between gravity and a generalization of electrodynamics known as Yang--Mills
theory will play a key role in making this route simpler than direct classical
calculation. We will transfer these ideas to classical General Relativity to
compute new perturbative orders, spin-dependent observables, and the
dependence on the internal structure of merging objects. We will exploit
symmetries and structure we find in order to extrapolate to even higher orders
in the gravitational theory. We will make such calculations vastly simpler,
pushing the known frontier much further in perturbation theory and in
complexity of observables. These advances will give rise to a new generation
of gravitational-wave templates, dramatically extending the observing power of
detectors. They will allow observers to see weaker signals and will be key to
resolving long-standing puzzles about the internal structure of neutron stars.
We will apply novel technologies developed for scattering amplitudes to
bound-state calculations in both quantum and classical theory. Our research
will also lead to a deeper understanding of the classical limit of quantum
field theory, relevant to gravitational-wave observations and beyond. The
transfer of ideas to the new domain of General Relativity will dramatically
enhance our ability to reveal new physics encoded in the subtlest of
gravitational-wave signals.
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.
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Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
ERC-ADG - Advanced GrantInstitución de acogida
75015 PARIS 15
Francia