Neues Gruppenmitglied Dr. Cecilio García Quirós

Neuer Postdoktorand erweitert die Expertise in „Beobachtung und Simulation von kollidierenden Binärsystemen“

22. Oktober 2021

Seit Oktober 2021 hat die Unabhängige Max-Planck-Forschungsgruppe „Beobachtung und Simulation von kollidierenden Binärsystemen“ einen dritten Postdoktoranden. Dr. Cecilio García Quirós wird an zwei zentralen Forschungsthemen der Gruppe arbeiten: Strategien zur Wellenformmodellierung und Methoden der Datenanalyse.

Dr. Cecilio García Quirós

Wann und warum haben Sie sich für ein Physikstudium entschieden? Ich beschloss während meiner letzten Schuljahre Physik zu studieren. Ich bin ein sehr neugieriger Mensch und habe schon immer viele Fragen gestellt. Die Physik ist die Disziplin, die mir offenbar die meisten Antworten gibt. Ich finde es toll, wie die Physik die Natur beschreiben kann und wie wir in der Lage sind, so komplexe Ereignisse zu verstehen, von denen einige in so großer Entfernung und vor so langer Zeit stattfinden.

Was waren die ersten Forschungsprojekte, an denen Sie gearbeitet haben? Ich habe an der Universität von Granada in Spanien Physik studiert und dort auch meinen Bachelor- und Master-Abschluss gemacht. Ich begann meine Forschungskarriere mit etwas anderem als Gravitationswellen, als ich in der Teilchenphysik forschte. Ich erhielt zudem mehrere Stipendien, um mit dem Pierre-Auger-Observatorium kosmische Strahlung zu untersuchen und um in den Daten der Neutrinoteleskope Antares und KM3NeT nach Spuren Dunkler Materie zu suchen. Das bedeutete, dass ich mich auch mit Problemen der Astrophysik und Datenanalyse beschäftigte, allerdings aus einer anderen Perspektive und mit ganz anderen Instrumenten als LIGO und Virgo.

Wie sind Sie zur Gravitationswellenforschung gekommen? Während meiner Studienzeit mochte die allgemeine Relativitätstheorie immer mehr als die Teilchenphysik – und Gravitationswellen waren zu diesem Zeitpunkt noch nicht direkt nachgewiesen worden. Obwohl meine Forschungslaufbahn in der Teilchenphysik begann, wollte ich unbedingt einen Beitrag zur Erforschung von Gravitationswellen und zu diesem aufregenden und aufstrebenden Teilgebiet der Astronomie leisten. So beschloss ich, meine Doktorarbeit diesem Thema zu widmen. Für meine Doktorarbeit in Physik wechselte ich 2016 an die Universität der Balearen, wo ich unter der Leitung von Prof. Sascha Husa und Prof. Alicia Sintes arbeitete. Während meines Promotionsstudiums entwickelte ich genaue und rechnerisch effiziente Wellenformmodelle für die Gravitationswellensignale, die bei der Verschmelzung Schwarzer Löcher entstehen. Mit diesen Modellen wurden insbesondere die Auswirkungen der subdominanten Harmonischen auf die Wellenformen der numerischen Relativitätstheorie für Fälle mit parallel ausgerichteten Spins kalibriert, während die Präzession durch eine semi-analytische Näherung hinzugefügt wurde. Darüber hinaus habe ich Pionierarbeit bei der Beschreibung der Modenmischung in phänomenologischen Wellenformmodellen geleistet und gezeigt, wie diese auf den Bereich der Verschmelzungen mit extremem Massenverhältnis ausgedehnt werden können und wie man die Multibanding-Technik einbeziehen kann, um die Rechenkosten dieser Modelle erheblich zu senken. Beides sind wichtige Eigenschaften der Signale, die von der LISA-Mission entdeckt werden sollen.

Wurden Ihre theoretischen Entwicklungen in der realen Welt eingesetzt? Ja! In der Tat werden beide Modelle derzeit von den LIGO- und Virgo-Kollaborationen für die Analyse von Gravitationswellen-Ereignissen in der zweiten Hälfte von O3 bevorzugt verwendet. Ich habe auch mehrere Studien zur Parameterschätzung mit diesen neuen Modellen durchgeführt und dabei mehrere Ereignisse aus O3 analysiert, darunter die ersten Beobachtungen von Verschmelzungen Schwarzer Löcher mit Neutronensternen.

Woran werden Sie mit diesem professionellen Hintergrund am AEI Hannover arbeiten? Mein Hauptinteresse gilt der Modellierung von Wellenformen und Datenanalysetechniken. Ich werde mich darauf konzentrieren, die derzeitige Kalibrierung phänomenologischer Modelle auf die Wellenformen aus der numerischen Relativitätstheorie zu verbessern, aber auch zu verstehen versuchen, was die „Kicks“ von Schwarzen Löchern uns über die Form der Wellenformen verraten können. Ich möchte zudem analysieren, wie sich Schwächen in den Wellenformmodellen auf systematischen Fehler in unseren Parameterschätzungen auswirken.

Gibt es etwas außerhalb der Physik, auf das Sie sich während Ihrer Zeit in Deutschland besonders freuen? Nach den Jahren der Pandemie freue ich mich wirklich darauf, neue Leute kennenzulernen und auf mehr soziale Aktivitäten. Ich denke, dass Deutschland und insbesondere das AEI sehr gute Ort sind, um Menschen aus der ganzen Welt und mit unterschiedlichen kulturellen Hintergründen zu treffen. Ich glaube, dass dies für meine persönliche Entwicklung sehr bereichernd ist, und ich möchte während meines Aufenthalts hier dauerhafte Freundschaften schließen.

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