Τα βαρυτικά κύματα από εμπνευσμένα αστέρια νετρονίων μας επιτρέπουν να συμπεράνουμε την άγνωστη μέχρι στιγμής εξίσωση της κατάστασης της ψυχρής αδρονικής ύλης σε υπερπυρηνικές πυκνότητες. Κατά τη διάρκεια της εισπνοής, τα φαινόμενα κυρίαρχης ύλης προκύπτουν λόγω της απόκρισης του αστεριού στο παλιρροϊκό πεδίο του συντρόφου τους, αφήνοντας ένα χαρακτηριστικό αποτύπωμα στο εκπεμπόμενο σήμα GW. Αυτή η μοναδική υπογραφή επιτρέπει τον περιορισμό της εξίσωσης κατάστασης του ψυχρού αστέρα νετρονίων.
Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ Οι ερευνητές έχουν δείξει πώς αυτές οι συγκεκριμένες δονήσεις, που προκαλούνται από τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των παλιρροϊκών δυνάμεων των δύο άστρων καθώς πλησιάζουν το ένα το άλλο, επηρεάζουν παρατηρήσεις βαρυτικών κυμάτων.
Λαμβάνοντας υπόψη αυτές τις κινήσεις, θα μπορούσε να κάνει τεράστια διαφορά στην κατανόηση των δεδομένων που λαμβάνονται από τα όργανα Advanced LIGO και Virgo, τα οποία έχουν δημιουργηθεί για να ανιχνεύουν βαρυτικά κύματα που δημιουργούνται από τη συγχώνευση μαύρες τρύπες και αστέρια νετρονίων.
Οι ερευνητές θέλουν ένα νέο μοντέλο προετοιμασμένο για την επερχόμενη παρακολούθηση παρατήρησης του Advanced LIGO και ακόμη πιο εξελιγμένα μοντέλα για τα όργανα A+, την επόμενη γενιά εξοπλισμού Advanced LIGO, του οποίου η αρχική παρακολούθηση παρατήρησης έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2025.
Ο Δρ Geraint Pratten του Ινστιτούτου Αστρονομίας Βαρυτικών Κυμάτων στο Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ είναι ο κύριος συγγραφέας της εργασίας. Αυτός είπε: «Οι επιστήμονες μπορούν τώρα να λάβουν πολλές κρίσιμες πληροφορίες για τα αστέρια νετρονίων από τις τελευταίες ανιχνεύσεις βαρυτικών κυμάτων. Για παράδειγμα, η σχέση μεταξύ των μάζα του αστεριού και η ακτίνα παρέχει κρίσιμη εικόνα για τη θεμελιώδη φυσική πίσω από τα αστέρια νετρονίων. Αν παραμελήσουμε αυτά τα πρόσθετα αποτελέσματα, η κατανόησή μας για τη δομή του αστέρα νετρονίων στο σύνολό του μπορεί να γίνει βαθιά προκατειλημμένη».
Η Δρ. Patricia Schmidt, συν-συγγραφέας της εργασίας και αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Ινστιτούτο Αστρονομίας Βαρυτικών Κυμάτων, προστιθέμενη: «Αυτές οι βελτιώσεις είναι σημαντικές. Μέσα σε μεμονωμένα αστέρια νετρονίων, μπορούμε να αρχίσουμε να καταλαβαίνουμε τι συμβαίνει βαθιά μέσα στο πυρήνας του αστεριού, όπου η ύλη υπάρχει σε θερμοκρασίες και πυκνότητες δεν μπορούμε να παράγουμε σε πειράματα εδάφους. Σε αυτό το σημείο, μπορεί να αρχίσουμε να βλέπουμε τα άτομα να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με τρόπους που δεν έχουμε δει ακόμη – που ενδεχομένως απαιτούν νέους νόμους της φυσικής».
Αναφορά στο περιοδικό:
- Geraint Pratten, Patrica Schmidt και Natalie Williams. Επίδραση της Δυναμικής Παλίρροιας στην Ανακατασκευή της Εξίσωσης Κατάστασης Αστέρων Νετρονίων. Φυσ. Rev. Lett. 129, 081102 – Δημοσιεύθηκε 18 Αυγούστου 2022. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.129.081102
