Zwaartekrachtgolven van inspirerende neutronensterren stellen ons in staat de tot nu toe onbekende vergelijking af te leiden van de toestand van koude hadronische materie bij supranucleaire dichtheden. Tijdens de inspiratiespiraal ontstaan de dominante materie-effecten als gevolg van de reactie van de ster op het getijdenveld van zijn metgezel, waardoor een karakteristieke afdruk achterblijft in het uitgezonden GW-signaal. Deze unieke signatuur maakt het mogelijk de toestandsvergelijking van koude neutronensterren te beperken.
Universiteit van Birmingham Onderzoekers hebben geïllustreerd hoe deze specifieke trillingen, veroorzaakt door de interacties tussen de getijdenkrachten van de twee sterren wanneer ze elkaar naderen, de waarnemingen van zwaartekrachtgolven.
Het overwegen van deze bewegingen zou een enorm verschil kunnen maken voor ons begrip van de gegevens die zijn verzameld door de geavanceerde LIGO- en Virgo-instrumenten, opgezet om zwaartekrachtgolven te detecteren die worden gegenereerd door het samensmelten van zwarte gaten en neutronensterren.
De onderzoekers willen een nieuw model voorbereiden op de komende observatierun van Advanced LIGO en zelfs nog geavanceerdere modellen voor de A+ instrumenten, de volgende generatie geavanceerde LIGO-apparatuur, waarvan de eerste observatierun naar verwachting in 2025 zal beginnen.
Dr. Geraint Pratten van het Institute for Gravitational Wave Astronomy aan de Universiteit van Birmingham is de hoofdauteur van het artikel. Hij zei: “Wetenschappers kunnen nu veel cruciale informatie over neutronensterren verkrijgen uit de nieuwste zwaartekrachtsgolfdetecties. Bijvoorbeeld de relatie tussen de massa van de ster en straal bieden cruciaal inzicht in de fundamentele fysica achter neutronensterren. Als we deze extra effecten verwaarlozen, kan ons begrip van de structuur van de neutronenster als geheel ernstig vertekend raken.”
Dr. Patricia Schmidt, co-auteur van het artikel en universitair hoofddocent aan het Institute for Gravitational Wave Astronomy, toegevoegd: “Deze verfijningen zijn aanzienlijk. Binnen afzonderlijke neutronensterren kunnen we beginnen te begrijpen wat er diep in de kern gebeurt kern van de ster, waar materie bestaat bij temperaturen en dichtheden die we niet kunnen produceren in experimenten op de grond. Op dit punt kunnen we atomen met elkaar gaan zien interageren op manieren die we nog niet hebben gezien – wat mogelijk nieuwe natuurwetten vereist.”
Journal Reference:
- Geraint Pratten, Patricia Schmidt en Natalie Williams. Impact van dynamische getijden op de reconstructie van de neutronenster-staatsvergelijking. Fys. ds. Lett. 129, 081102 – Gepubliceerd op 18 augustus 2022. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.129.081102
