Inspiroivien neutronitähtien gravitaatioaallot antavat meille mahdollisuuden päätellä toistaiseksi tuntematon yhtälö kylmän hadronisen aineen tilasta supraydintiheyksissä. Inspiraalin aikana hallitsevat ainevaikutukset syntyvät tähtien reaktiosta seuralaisensa vuorovesikenttään jättäen tyypillisen jäljen lähetettyyn GW-signaaliin. Tämä ainutlaatuinen allekirjoitus mahdollistaa kylmän neutronitähden tilayhtälön rajoittamisen.
Birminghamin yliopisto tutkijat ovat havainnollistaneet, kuinka nämä erityiset värähtelyt, jotka aiheutuvat kahden tähden vuorovesivoimien välisestä vuorovaikutuksesta niiden lähestyessä toisiaan, vaikuttavat gravitaatioaaltojen havainnot.
Näiden liikkeiden huomioon ottaminen voisi merkittävästi muuttaa ymmärrystämme Advanced LIGO- ja Virgo-instrumenttien keräämistä tiedoista, jotka on määritetty havaitsemaan gravitaatioaaltoja, jotka syntyvät yhdistämällä mustat aukot ja neutronitähdet.
Tutkijat haluavat uuden mallin, joka on valmisteltu Advanced LIGO:n tulevaa havaintoajoa varten, ja vielä kehittyneempiä malleja A+-instrumenteille, seuraavan sukupolven Advanced LIGO -laitteistolle, jonka ensimmäinen havaintoajo on määrä alkaa vuonna 2025.
Tri Geraint Pratten Birminghamin yliopiston Gravitational Wave Astronomy -instituutista on paperin johtava kirjoittaja. Hän sanoi: "Tutkijat voivat nyt saada paljon tärkeää tietoa neutronitähdistä uusimpien gravitaatioaaltojen havainnoista. Esimerkiksi suhde tähden massa ja säde tarjoavat ratkaisevan käsityksen neutronitähtien taustalla olevasta perusfysiikasta. Jos jätämme huomiotta nämä lisävaikutukset, ymmärryksemme neutronitähden rakenteesta kokonaisuutena voi muuttua syvästi puolueelliseksi."
Tohtori Patricia Schmidt, artikkelin toinen kirjoittaja ja apulaisprofessori Institute for Gravitational Wave Astronomyssa, lisä-: "Nämä parannukset ovat merkittäviä. Yksittäisten neutronitähtien sisällä voimme alkaa ymmärtää, mitä syvällä tähtien sisällä tapahtuu tähden ydin, jossa ainetta on sellaisissa lämpötiloissa ja tiheyksissä, joita emme voi tuottaa maassa tehdyissä kokeissa. Tässä vaiheessa saatamme alkaa nähdä atomien vuorovaikuttavan toistensa kanssa tavoilla, joita emme ole vielä nähneet – mikä mahdollisesti edellyttää uusia fysiikan lakeja.”
Lehden viite:
- Geraint Pratten, Patrica Schmidt ja Natalie Williams. Dynaamisten vuorovesien vaikutus neutronitähtien tilayhtälön rekonstruointiin. Phys. Tohtori Lett. 129, 081102 – Julkaistu 18. elokuuta 2022. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.129.081102
