Searches for primordial black holes using gravitational waves

Aquesta tesi investiga tres aspectes clau dels experiments d'ones gravitacionals: la mitigació del soroll de llum dispersada, l'aplicació de tècniques d'aprenentatge automàtic a l'anàlisi de dades i la cerca dedicada de forats negres primordials. En primer lloc, s'aborda el...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Andrés Carcasona, Marc
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2025
País:España
Institución:Universitat Autònoma de Barcelona
Repositorio:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:ddd.uab.cat:310484
Acceso en línea:https://ddd.uab.cat/record/310484
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Ones gravitacionals
Gravitational waves
Ondas gravitacionales
Forats negres primordials
Primordial black holes
Agujeros negros primordiales
Llum dispersada
Scattered light
Luz dispersada
Ciències Experimentals
id ES_29a58007eb8b62f63fcfa9724d65d8be
oai_identifier_str oai:ddd.uab.cat:310484
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Searches for primordial black holes using gravitational waves
title Searches for primordial black holes using gravitational waves
spellingShingle Searches for primordial black holes using gravitational waves
Andrés Carcasona, Marc
Ones gravitacionals
Gravitational waves
Ondas gravitacionales
Forats negres primordials
Primordial black holes
Agujeros negros primordiales
Llum dispersada
Scattered light
Luz dispersada
Ciències Experimentals
title_short Searches for primordial black holes using gravitational waves
title_full Searches for primordial black holes using gravitational waves
title_fullStr Searches for primordial black holes using gravitational waves
title_full_unstemmed Searches for primordial black holes using gravitational waves
title_sort Searches for primordial black holes using gravitational waves
dc.creator.none.fl_str_mv Andrés Carcasona, Marc
author Andrés Carcasona, Marc
author_facet Andrés Carcasona, Marc
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Mir Martínez, Lluïsa Maria
Massó, Eduard
dc.subject.none.fl_str_mv Ones gravitacionals
Gravitational waves
Ondas gravitacionales
Forats negres primordials
Primordial black holes
Agujeros negros primordiales
Llum dispersada
Scattered light
Luz dispersada
Ciències Experimentals
topic Ones gravitacionals
Gravitational waves
Ondas gravitacionales
Forats negres primordials
Primordial black holes
Agujeros negros primordiales
Llum dispersada
Scattered light
Luz dispersada
Ciències Experimentals
description Aquesta tesi investiga tres aspectes clau dels experiments d'ones gravitacionals: la mitigació del soroll de llum dispersada, l'aplicació de tècniques d'aprenentatge automàtic a l'anàlisi de dades i la cerca dedicada de forats negres primordials. En primer lloc, s'aborda el soroll de llum dispersada detallant l'ús de deflectors de llum instrumentats per a Virgo durant O5 i proposant un disseny inicial de deflectors per als tubs principals del Telescopi Einstein. A més, s'introdueix un estudi detallat sobre el soroll de reflexió assistit per la difracció dels deflectors de llum generat pel tub. En segon lloc, s'introdueix un nou mètode basat en xarxes neuronals convolucionals tant per a la detecció com per a l'estimació de paràmetres dels senyals d'ones gravitacionals detectats, reduint significativament el cost computacional. El desavantatge és una reducció de la sensibilitat i una incertesa més gran en els paràmetres estimats. Finalment, s'analitzen les dades de la col·laboració LIGO-Virgo-KAGRA per posar límits a l'abundància de forats negres primordials. Mitjançant la cerca de sistemes binaris altament asimètrics en massa amb un component subsolar, la d'ones gravitacionals contínues procedents de l'inspiral d'objectes compactes molt lleugers i a través d'estudis poblacionals de les col·lisions entre forats negres detectades, la tesi estableix nous límits sobre la quantitat de forats negres primordials i la seva potencial contribució a la matèria fosca de l'Univers.
publishDate 2025
dc.date.none.fl_str_mv 2
2025-01-01
2025
2025-01-01
dc.type.none.fl_str_mv Tesi doctoral
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
VoR
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://ddd.uab.cat/record/310484
url https://ddd.uab.cat/record/310484
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Dipòsit Digital de Documents de la UAB
instname:Universitat Autònoma de Barcelona
instname_str Universitat Autònoma de Barcelona
reponame_str Dipòsit Digital de Documents de la UAB
collection Dipòsit Digital de Documents de la UAB
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869405016407670784
spelling Searches for primordial black holes using gravitational wavesAndrés Carcasona, MarcOnes gravitacionalsGravitational wavesOndas gravitacionalesForats negres primordialsPrimordial black holesAgujeros negros primordialesLlum dispersadaScattered lightLuz dispersadaCiències ExperimentalsAquesta tesi investiga tres aspectes clau dels experiments d'ones gravitacionals: la mitigació del soroll de llum dispersada, l'aplicació de tècniques d'aprenentatge automàtic a l'anàlisi de dades i la cerca dedicada de forats negres primordials. En primer lloc, s'aborda el soroll de llum dispersada detallant l'ús de deflectors de llum instrumentats per a Virgo durant O5 i proposant un disseny inicial de deflectors per als tubs principals del Telescopi Einstein. A més, s'introdueix un estudi detallat sobre el soroll de reflexió assistit per la difracció dels deflectors de llum generat pel tub. En segon lloc, s'introdueix un nou mètode basat en xarxes neuronals convolucionals tant per a la detecció com per a l'estimació de paràmetres dels senyals d'ones gravitacionals detectats, reduint significativament el cost computacional. El desavantatge és una reducció de la sensibilitat i una incertesa més gran en els paràmetres estimats. Finalment, s'analitzen les dades de la col·laboració LIGO-Virgo-KAGRA per posar límits a l'abundància de forats negres primordials. Mitjançant la cerca de sistemes binaris altament asimètrics en massa amb un component subsolar, la d'ones gravitacionals contínues procedents de l'inspiral d'objectes compactes molt lleugers i a través d'estudis poblacionals de les col·lisions entre forats negres detectades, la tesi estableix nous límits sobre la quantitat de forats negres primordials i la seva potencial contribució a la matèria fosca de l'Univers.Esta tesis investiga tres aspectos clave de los experimentos de ondas gravitacionales: la mitigación del ruido de luz dispersada, la aplicación de técnicas de aprendizaje automático al análisis de datos y la búsqueda dedicada de agujeros negros primordiales. En primer lugar, se aborda el ruido de luz dispersada detallando el uso de deflectores de luz instrumentados en Virgo durante O5 y proponiendo un diseño inicial de deflectores para los brazos principales del Telescopio Einstein. Además, se introduce un estudio detallado sobre el ruido de reflexión asistido por la difracción de los deflectores de luz generado por el tubo. En segundo lugar, se introduce un nuevo enfoque que utiliza redes neuronales convolucionales tanto para la detección como para la estimación de parámetros de las señales de ondas gravitacionales, reduciendo significativamente el coste computacional. La desventaja es una reducción de la sensibilidad y una mayor incertidumbre en los parámetros estimados. Finalmente, se analizan los datos de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA para restringir la abundancia de agujeros negros primordiales. Mediante la búsqueda de sistemas binarios altamente asimétricos en masa con un componente subsolar, ondas gravitacionales continuas provenientes del inspiral de objetos compactos muy ligeros y estudios poblacionales de agujeros negros binarios, la tesis establece nuevos límites sobre la cantidad de agujeros negros primordiales y su potencial contribución a la materia oscura del Universo.This thesis investigates three key aspects of gravitational wave experiments: the mitigation of scattered light noise, the application of machine learning techniques to data analysis, and dedicated searches for primordial black holes. First, it addresses scattered light noise by detailing the use of instrumented baffles for Virgo during O5 and proposing an initial layout for baffles in the main arms of the Einstein Telescope. Additionally, it introduces a detailed discussion of the baffle diffracted aided reflection noise from the beampipe. Second, it introduces a novel approach employing convolutional neural networks for both the detection and parameter estimation of gravitational wave signals, significantly reducing the computing cost. The downside of this approach is a lower sensitivity and a higher parameter uncertainty. Finally, it analyzes the data from the LIGO-Virgo-KAGRA collaboration to constrain the abundance of PBHs. By searching for highly mass-asymmetric binaries with a subsolar component, continuous gravitational waves from the inspiral of very light compact objects, and through population studies of binary black holes, the thesis establishes new limits on the PBH abundance and their potential contribution to the dark matter content of the Universe.Mir Martínez, Lluïsa MariaMassó, Eduard 22025-01-0120252025-01-01Tesi doctoralhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06VoRhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://ddd.uab.cat/record/310484reponame:Dipòsit Digital de Documents de la UABinstname:Universitat Autònoma de BarcelonaInglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ddd.uab.cat:3104842026-06-06T12:50:31Z
score 15,198674

Similares en LA Referencia