Die Dynamik der stellaren schwarzen Löcher in dichten stellaren Systemen und ihre Rolle bei der Gravitationswellenerzeugung

• Antragsteller: Dr. Sambaran Banerjee
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 405620641

Die Hauptziele dieses Projekts sind (a) weitere Aktualisierungen des direkten N-Körper-Simulationscode NBODY7 in Bezug auf die Sternentwicklung, die Bildung von Überresten und die Behandlung von allgemein-relativistischen (GR) Koaleszenzen, (b) die Erstellung von computer-simulierten Gittern von Langzeit-Entwicklungsmodellen von Sternhaufen im Massenbereich von 10^4 Msun - 10^5 Msun mit dem aktualisierten NBODY7, (c) Vergleich und Kombination der GR-Verschmelzungsergebnisse dieser Modellhaufen mit denen der Entwicklung von Populationen isolierter Feldbinäre, (d) detaillierte Vergleiche der GR-Verschmelzungsergebnisse mit zeitgenössischen Gravitationswellenbeobachtungen (GW-Beobachtungen), (e) Vergleiche der simulierten Haufenmodelle und ihrer stellaren und kompaktbinären Bestandteile mit elektromagnetischen Beobachtungen von Sternhaufen bei mehreren Wellenlängen. Die vorgeschlagenen berechneten Modellhaufen beginnen ihre Entwicklung mit Bedingungen, wie sie in jungen massereichen Haufen (YMCs) beobachtet werden und entwickeln sich zu alten, mittelschweren offenen Haufen (OCs). Durch meine anfängliche Arbeit während Teil I hat sich dieses YMC/OC-Regime als sehr vielversprechend erwiesen, um die bisherigen, ereignisreichen und vielfältigen bodengestützten GW-Beobachtungen zu erklären und auch für BBH-Quellen für kommende weltraumgestützte GW-Missionen wie LISA. Der vorgeschlagene Teil II wird eine gründliche Untersuchung dieses YMC/OC-Regimes von Sternhaufen ermöglichen. Der daraus resultierende beispiellose Satz von hochdetaillierten, aktuellen, langfristigen N-Körper-Entwicklungsmodellen wird auch für eine breite Palette von theoretischen Studien und Interpretationen von Beobachtungen im Zusammenhang mit YMCs und OCs nützlich sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen