CE31 - Physique subatomique et astrophysique

Modéliser PRécisément les Ondes GRAvitationnelles dans les théories Modifiées de la gravité – PRoGRAM

Résumé de soumission

Ces dernières années, plusieurs percées théoriques et observationnelles ont abouti aux premières détections de signaux d'ondes gravitationnelles produits par les fusions de trous noirs et d'étoiles à neutrons, donnant ainsi naissance à l'ère de l'astronomie gravitationnelle de précision. La grande quantité de données provenant des observations d’ondes gravitationnelles actuelles et futures va permettre de questionner le paradigme gravitationnel et d'explorer la physique fondamentale sous un angle entièrement nouveau. Pour guider ces efforts d'observation, il est primordial de consacrer suffisamment d'énergie à la compréhension théorique des théories et des phénomènes gravitationnels. L'objectif du projet PRoGRAM est d'améliorer de manière significative les tests de la gravité réalisés avec des ondes gravitationnelles en concevant un modèle de formes d'ondes effectives et génériques pour la partie spiralente des coalescences de systèmes binaires compacts. Nous nous appuierons sur des développements perturbatifs et une approche de théorie effective des champs pour englober une large classe de théories alternatives de la gravité à basse énergie. La nouveauté du projet réside dans la volonté d'être aussi générique que possible tout en gardant un haut niveau de précision. Il nécessite de répondre à des questions difficiles à la frontière de nos connaissances gravitationnelles. Premièrement, nous inclurons les effets de marée et de spins, et obtiendrons la première forme d’onde complète dans une théorie alternative de la gravité. Ensuite, pour l'inclusion des théories où les non-linéarités sont cruciales pour écranter une cinquième force, nous développerons une nouvelle méthodologie perturbative. Le comportement intrinsèquement différent de ces théories écrantées les place comme un des ingrédients primordiaux afin de mesurer la nature révolutionnaire du projet. En fin de compte, les résultats obtenus nous permettrons de construire le modèle générique de formes d'ondes effectives et alternatives. Ce sera l'outil parfait pour contraindre la théorie gravitationnelle de la gravité, donnant une chance à la communauté des ondes gravitationnelles de révéler une physique inattendue. Dans tous les cas, l'étude des différents phénomènes d'un point de vue global et théorique nous assurera de faire des découvertes sur la gravité.

Coordination du projet

Laura BERNARD (Laboratoire Univers et Théories)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

LUTH Laboratoire Univers et Théories

Aide de l'ANR 250 794 euros
Début et durée du projet scientifique : décembre 2021 - 48 Mois

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