Svarta håls dynamik och gravitationsfenomen

Sedan den första observationen av gravitationsvågor 2015, som belönades med Nobelpriset 2017, har forskningsfältet exploderat. Med hjälp av avancerade detektorer som LIGO, Virgo och KAGRA, kan forskare idag följa kollisioner mellan svarta hål och neutronstjärnor i detalj. Men för att kunna tolka den omfattande och detaljerade data som genereras av dessa och framtida planerade experiment krävs dock nya och mer precisa teoretiska modeller.

Projektgruppen kommer att kombinerar idéer från allmän relativitetsteori, kvantfältteori och strängteori. En central metod är att använda så kallade spridningsamplituder – matematiska verktyg som vanligtvis används inom partikelfysiken – för att beskriva hur svarta hål och gravitationsvågor påverkar varandra. Genom att formulera gravitationen i dessa termer hoppas forskarna kunna förenkla avancerade beräkningar och avslöja dolda matematiska strukturer, som kan även avslöja nya vägar till teorin för kvantgravitation.

Svarta hål som naturliga laboratorier

Fokus i projektet kommer särskilt att ligga på att förstå både icke-roterande och roterande svarta hål, som fungerar som naturliga laboratorier för stark gravitation och höga hastigheter. Målet är att fördjupa vår förståelse av gravitationens natur och skapa broar mellan olika områden av modern teoretisk fysik – med direkt betydelse för framtidens observationer av universum.