Rozlišení kvantových a environmentálních efektů pomocí spektroskopie černých děr

Poskytovatel

Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy

Program

INTER-EXCELLENCE II

Veřejná soutěž

SMSM2025LU002

Hlavní účastníci

Astronomický ústav AV ČR, v. v. i.

Druh soutěže

VS - Veřejná soutěž

Číslo smlouvy

-

Název projektu anglicky

Disentangling Quantum and Environmental Effects through Black Hole Spectroscopy

Anotace anglicky

Progress in gravitational-wave astrophysics opens up new possibilities for probing quantum gravity at high energies through black holes. Due to the dissipative nature of the gravitational field, the merger of a binary black-hole system produces a “ringing” remnant that emits gravitational waves characterized by a set of exponentially damped harmonic oscillations known as quasinormal modes (QNMs). The QNM spectrum carries a unique imprint of the black hole’s parameters—its mass, angular momentum, and possible electric charge. This provides a powerful tool for testing the limits of general relativity and uncovering the quantum nature of black holes. However, a realistic astrophysical black hole is not isolated, and the resulting spacetime geometry is therefore not exactly described by the Kerr (or Kerr–Newman) metric. Even a weak astrophysical environment—such as an accretion disk surrounding the black hole—alters the spacetime geometry and thereby affects the QNMs. Assessing this effect is crucial for disentangling signatures arising from the fundamental nature of the ringing remnant if it deviates from the Kerr–Newman solution. In the proposed project, in line with the objectives of the relevant COST Action, we aim to theoretically and numerically analyze the effects of astrophysical environments—such as accreting matter or massive fields—on the gravitational waves emitted by a ringing black hole. Furthermore, we will identify observable characteristics of various black-hole models, in particular those incorporating quantum-gravity-motivated corrections, and determine which of them can be distinguished from environmental effects. The results will contribute to improving our ability to interpret gravitational-wave observations from current detectors (LIGO, Virgo, KAGRA) as well as future observatories, such as the Laser Interferometer Space Antenna (LISA) and the Einstein Telescope (ET).

Kategorie VaV

ZV - Základní výzkum

OECD FORD - hlavní obor

10308 - Astronomy (including astrophysics,space science)

OECD FORD - vedlejší obor

—

OECD FORD - další vedlejší obor

—

CEP - odpovídající obory <br>(dle <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">převodníku</a>)

BN - Astronomie a nebeská mechanika, astrofyzika

Zahájení řešení

1. 9. 2025

Ukončení řešení

31. 8. 2028

Poslední stav řešení

Z - Začínající víceletý projekt

Poslední uvolnění podpory

—

Důvěrnost údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Systémové označení dodávky dat

CEP25-MSM-LU-R

Datum dodání záznamu

18. 9. 2025

Celkové uznané náklady

9 921 tis. Kč

Výše podpory ze státního rozpočtu

9 921 tis. Kč

Ostatní veřejné zdroje financování

0 tis. Kč

Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.

0 tis. Kč