Description du projet
Modélisation et simulations pour sonder la matière à haute densité des fusions d’étoiles à neutrons
Les ondes gravitationnelles issues de la fusion de deux étoiles à neutrons ont été observées par deux détecteurs LIGO en 2017. Mais pour interpréter les données des observations futures, il est essentiel de disposer d’une connaissance théorique plus approfondie de la physique fondamentale des fusions d’étoiles à neutrons. Le projet GWOHNS, financé par l’UE, prévoit de construire des modèles holographiques de la matière présente à l’intérieur des étoiles et de développer un outil innovant pour des simulations haute résolution des fusions d’étoiles à neutrons. En ce qui concerne les simulations, le projet utilisera la dualité jauge-gravité. Contrairement aux méthodes classiques telles que la théorie des perturbations, la chromodynamique quantique en réseau et les théories effectives à faible énergie, la dualité jauge-gravité offre un meilleur cadre pour la modélisation de la matière subatomique à des densités pertinentes pour les étoiles à neutrons. Les travaux du projet ouvriront la voie à de nouvelles prédictions sur la dynamique de fusion des étoiles à neutrons et les formes d’ondes gravitationnelles détectées.
Objectif
The proposal aims at making substantial progress on the theoretical understanding of neutron stars (NSs) by constructing holographic models for the matter inside the stars and by developing a novel tool for high-resolution NS merger simulations.
The first observation of gravitational waves (GWs) from a NS merger in August 2017 by the LIGO observatory induced huge interest that goes far beyond the scientific expert community. Many more observations are expected in the near future and progress in the theoretical understanding of NS mergers is therefore sorely needed.
We propose an entirely new approach and construct equations of state (EoSs), using the gauge-gravity duality (“holography” for short), for the NS matter in merger simulations. Holography establishes an effective framework to model subatomic matter at densities relevant for NSs, where traditional methods like perturbation theory, lattice quantum chromodynamics (QCD), and low-energy effective theories are not applicable.
In that way we will generate predictions for the merger dynamics and the gravitational waveforms, which will lead to additional theoretical insights when confronted with future observations.
Applying holography to NS merger physics is a completely new concept and potentially opens a new field of holographic gravitational wave model building. The proposal has a strong multidisciplinary character as it combines aspects of string theory, high energy physics, astrophysics, nuclear physics, numerical relativity and high performance computing (HPC) and will therefore lead to interest and progress in all these fields.
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: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programme(s)
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