Resonances of quasinormal modes and orbital motion in general relativistic compact binaries

• Antragsteller: Dr. Jan Steinhoff
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 193703428

Quasinormalmoden kompakter astrophysikalischer Objekte enthalten reichhaltige Informationen über die innere Struktur solcher Objekte und sind in diesem Sinne eine Art Fingerabdruck. Die Messung solcher Quasinormalmoden ist daher ein lohnenswertes Ziel für zukünftige Gravitationswellenastronomie. Dies würde z.B. eine Möglichkeit darstellen etwas über die Struktur von Neutronensternen zu lernen. Dieses Forschungsprojekt soll Resonanzen zwischen Quasinormalmoden und Orbitalbewegung eines einspiralenden Binärsystems untersuchen. Dies ist eine astrophysikalisch sehr realistische Möglichkeit wie Quasinormalmoden angeregt werden können. Einspiralende Binärsysteme bestehend aus Schwarzen Löchern und/oder Neutronensternen sollten regelmäßig durch zukünftige Gravitationswellenastronomie beobachtet werden. Eine wichtige Frage ist daher welche Genauigkeit zukünftige Generationen von Gravitationswellendetektoren erreichen müssen, um Quasinormalmoden auf diese Weise zu beobachten. Dieses Forschungsprojekt soll die Grundlage zur Beantwortung dieser Frage liefern, indem ein Formalismus zur analytischen Beschreibung der genannten Resonanz in der Allgemeinen Relativitätstheorie hergeleitet wird.Resonanzen zwischen Quasinormalmoden und Orbitalbewegung sowie deren Einfluss auf Gravitationswellen wurde bereits untersucht. Es wurde jedoch kürzlich festgestellt, dass relativistische Effekte einen starken Einfluss auf das Ergebnis solcher Untersuchungen haben. Der entscheidende Gesichtspunkt dieses Forschungsprojektes ist, dass es eine manifest kovariante und somit allgemeinrelativistische (aber in anderer Hinsicht nur näherungsweise) analytische Beschreibung solcher Resonanzen liefern soll.Außerdem würde ich dieses Stipendium zur Einführung in das Forschungsgebiet der "gauge-gravity duality" nutzen wollen, welches eines der fruchtbarsten Bereiche interdisziplinärer Forschung für Gravitationstheoretiker darstellt. Quasinormalmoden finden auch hier Anwendung.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Portugal
• Gastgeber: Professor Vitor Cardoso, Ph.D.