Tilbake til søkeresultatene

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek

Unveiling the Nature of Gravity at Galaxy Clusters Scales

Alternativ tittel: Tyngdekraftens natur avslørt av galaksehoper

Tildelt: kr 11,5 mill.

Tyngdekraftens natur er et av fysikkens store mysterier. Målet med dette forslaget er å undersøke om det finnes alternative tyngdekraftsmodeller som beskriver universet og dets bestanddeler bedre enn generell relativitet. For å oppnå et slikt mål, tar vi sikte på å konfrontere spådommer fra flere teoretiske modeller av tyngdekraftsteorier utover generell relativitet til astronomiske målinger av galaksehoperegenskaper. Galaxy-klynger er de mest massive, tyngdekraftsbundne strukturene i universet, og deres egenskaper gir en sensitiv sonde for tyngdekraftens natur. Gjeldende og nær fremtidige galakseundersøkelser av ESA og NASA vil gi egenskaper til klynger og galakser til detaljer uten sidestykke, som lar oss forstå hvordan de ble dannet og hvordan de er fordelt i verdensrommet og hvordan de er gruppert sammen. Vi utfører datasimuleringer innenfor rammen av flere gravitasjonsteoretiske modeller og sammenligner utdataene fra disse simuleringene med observasjoner fra satellittobservasjoner av galakseundersøkelser.

I intend to run N-body and hydrodynamic cosmological simulations within General Relativity and theories beyond Einstein's gravity to obtain predictions of galaxy clusters properties and test them against data from spectrographic, x-ray and photometric galaxy surveys. The aim is to obtain 1) Novel and stricter constraints on the gravity theory at astrophysical and cosmological scales; 2) Semi-analytical models and simulations of astrophysical observables for Modified Gravity; 3) A list of promising astrophysical probes for modified gravity to be measured by galaxy surveys. In order to achieve these objectives I will 1) Perform hydro-n-body simulations in Modified Gravity and build semi-analytical models; 2) Investigate the degeneracies between baryonic physics and modified gravity; 3) Confront modify gravity predictions of baryonic observables with data from galaxy surveys; 4) Test the Equivalence Principle using environmental dependent astrophysical observables. This is a timeless project, since a new generation of galaxy surveys will measure the spatial distribution of millions of galaxies, offering an imminent opportunity to discover new physics: a new fundamental particle, a breakdown of General Relativity, or a hint on the nature of cosmic acceleration. This research will enable stronger cosmological constrains, increasing the power of future surveys and maximizing our potential to discover new physics from present and near future galaxy surveys. Without this research the scientific community will keep importing predictions and assumptions tested only within General Relativity to interpret and extract information from observations. The strengths of this new theoretical framework will be its flexibility, accuracy and speed. For instance, it will provide predictions for clustering statistics, down to scales much smaller than in state-of-the-art perturbation-theory-based models.

Budsjettformål:

FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek