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Pathways towards forming super massive black holes in the early Universe

Many questions remain unanswered regarding the origin and evolution of Black Holes (BHs). One such question concerns how BHs with masses of one billion times the mass of the sun could exist less than one billion years after the Bi... ver más

02/10/2018

DCU

188K€

Presupuesto del proyecto: 188K€

Líder del proyecto

DUBLIN CITY UNIVERSITY No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Fecha límite participación Sin fecha límite de participación.

Financiación concedida El organismo H2020 notifico la concesión del proyecto el día 2018-10-02

MSCA-IF-2015-EF: Marie Skłodowska-Curie Individual F...

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Duración del proyecto: 31 meses Fecha Inicio: 2016-02-05
Fecha Fin: 2018-10-02

Líder del proyecto

DUBLIN CITY UNIVERSITY No se ha especificado una descripción o un objeto social para esta compañía.

TRL 4-5

Presupuesto del proyecto 188K€

Fecha límite de participación Sin fecha límite de participación.

Descripción del proyecto Many questions remain unanswered regarding the origin and evolution of Black Holes (BHs). One such question concerns how BHs with masses of one billion times the mass of the sun could exist less than one billion years after the Big Bang? How could these objects grow so massive so quickly? Explaining their existence remains one of the grand challenges in astrophysics. The ‘direct collapse’ mechanism provides a compelling solution: if unusually massive stars can form early in the Universe producing large seed BHs (M >= 10000 Msun ) then the existence of massive BHs at early times can be explained. During this fellowship, hosted at Dublin City University (DCU), I will develop, in collaboration with Prof. Downes, novel and innovative techniques (smart star particles (SSPs) - see part B) which will spearhead further development of the direct collapse scenario. My BH expertise will be matched with the expertise in star formation modelling of Prof. Turlough Downes resulting in a unique inter-disciplinary collaboration. This research will allow the direct collapse mechanism to be fully tested, compared against current observational results and used to guide upcoming missions. The SSPs will contain algorithms designed to capture the essential physics of black hole seed formation. Their function will be to allow us to probe the nature of the central object - does a super-massive star form, or perhaps a quasi-star, or does fragmentation dominate resulting in the formation of stellar mass black holes? Answering these questions will allow us to prepare more thoroughly for upcoming missions. In this regard the research proposal is extremely timely, given recent observational progress, where a Lyman-alpha source has been discovered within a metal free region at very early time. The detailed results we will produce will be used to guide and interpret current and future observational campaigns including Chandra (XRay), JWST (infrared), SKA (radio) and Athena (Xray).

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