Tilbake til søkeresultatene

ROMFORSK-Program for romforskning

Gravitational Wave Signals From Early Universe Phase Transitions

Alternativ tittel: Gravitasjonsbølger fra faseovergange i det tidlige Univers

Tildelt: kr 8,3 mill.

Gravitasjonsbølger er rystelser i romtid, skapt av store masser i bevegelse. Ved hjelp av disse observerte LIGO-eksperimentet i 2015 to enorme sorte hull, som smeltet sammen til ett. Flere slike fusjoner er siden blitt observert. I det ganske tidlige universet, et brøkdel av et sekund etter Big Bang, antas det at en rekke faseoverganger kan ha skjedd. Akkurat som for kokende vann (dette er også en faseovergang) oppstår det bobler. Disse vokser og kolliderer, og for energiene som råder i det tidlige universet, skaper disse kollisjonene gravitasjonsbølger. LIGO-eksperimentet på jorden er for lite til å kunne observere gravitasjonsbølger fra Big Bang. Derfor er LISA-eksperimentet designet for å være en million ganger større, og det sendes i bane rundt solen i 2034. Dette forskningsprosjektet er en del av det større LISA-prosjektet, og handler om å beregne forventet form, størrelse og frekvensspekter til gravitasjonsbølger fra faseoverganger i det tidlige universet, og å forutsi nøyaktigheten som LISA vil rekonstruere denne klassen av signaler med.

The Laser Interferometer Space Antenna (LISA), mainly funded by the European Space Agency, will be the first Gravitational Wave (GW) observatory in space, a flagship project in fundamental science over the next 20 years. LISA is designed to detect GW sources spanning the whole history of the Universe. While the loudest sources will be resolved individually, the rest will combine into a stochastic GW background (SGWB). In LISA data, the SGWB carries information about both astrophysical and cosmological sources, e.g. neutron star binaries, Binary Black Hole (BBH) or early Universe phenomena such as First Order Phase Transitions (FOPTs), cosmic strings and preheating after inflation. The present project aims at producing a robust, detailed parametrization of the SGWBs produced by FOPTs, taking also into account the current and forthcoming Large Hadron Collider (LHC) constraints on the underlying particle physics models. The result will be included in the LISA data analysis pipeline and, in collaboration with the LISA Data Challenge Working Group, we will produce mock data to check the detection prospects for the FOPT signal, in the presence and in the absence of the SGWB component due to stellar-origin BBHs. The crucial role of the proposed investigation is proven by the fact that the LISA consortium has already identified the “characterization of the stochastic signal” as one of the LISA priorities and already committed itself to deliver to ESA science knowledge and data analysis pipelines for this signal. In fact, a detailed but minimal parametrization of the foreseeable SGWB signals will allow the LISA collaboration to accurately fit all the resolvable and unresolvable, simultaneous signals without dangerous redundancies in the parameter space of the fit. Overall, this proposal will deliver one of the main tools enabling LISA to be a successful mission.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

ROMFORSK-Program for romforskning