Fale grawitacyjne z inspirujących gwiazd neutronowych pozwalają nam wywnioskować nieznane jeszcze równanie stanu zimnej materii hadronowej przy gęstościach nadjądrowych. Podczas wdechu dominujące efekty materii powstają w wyniku reakcji gwiazdy na pole pływowe jej towarzysza, pozostawiając charakterystyczny ślad w emitowanym sygnale GW. Ta unikalna sygnatura pozwala na ograniczenie równania stanu zimnej gwiazdy neutronowej.
University of Birmingham naukowcy zilustrowali, w jaki sposób te szczególne wibracje, wywołane interakcjami między siłami pływowymi dwóch gwiazd, gdy zbliżają się do siebie, wpływają na obserwacje fal grawitacyjnych.
Rozważenie tych ruchów może mieć ogromne znaczenie dla naszego rozumienia danych zebranych przez instrumenty Advanced LIGO i Virgo, ustawione w celu wykrywania fal grawitacyjnych generowanych przez połączenie czarne dziury i gwiazdy neutronowe.
Naukowcy chcą nowego modelu przygotowanego na zbliżający się cykl obserwacyjny Advanced LIGO i jeszcze bardziej wyrafinowanych modeli dla instrumentów A+, nowej generacji sprzętu Advanced LIGO, którego pierwszy cykl obserwacyjny ma rozpocząć się w 2025 roku.
Dr Geraint Pratten z Instytutu Astronomii Fal Grawitacyjnych na Uniwersytecie w Birmingham jest głównym autorem artykułu. Powiedział: „Naukowcy mogą teraz uzyskać wiele kluczowych informacji o gwiazdach neutronowych dzięki najnowszym detekcjom fal grawitacyjnych. Na przykład związek między masa gwiazdy i promień zapewniają kluczowy wgląd w fundamentalną fizykę gwiazd neutronowych. Jeśli zaniedbamy te dodatkowe efekty, nasze zrozumienie struktury gwiazdy neutronowej jako całości może stać się głęboko stronnicze”.
Dr Patricia Schmidt, współautorka artykułu i profesor nadzwyczajny w Instytucie Astronomii Fal Grawitacyjnych, w dodatku: „Te udoskonalenia są znaczące. W obrębie pojedynczych gwiazd neutronowych możemy zacząć rozumieć, co dzieje się głęboko w ich wnętrzu jądro gwiazdy, gdzie materia istnieje w temperaturach i gęstościach, których nie możemy wytworzyć w eksperymentach naziemnych. W tym momencie możemy zacząć widzieć atomy oddziałujące ze sobą w sposób, jakiego jeszcze nie widzieliśmy – potencjalnie wymagający nowych praw fizyki”.
Referencje czasopisma:
- Geraint Pratten, Patrica Schmidt i Natalie Williams. Wpływ pływów dynamicznych na rekonstrukcję równania stanu gwiazdy neutronowej. Fiz. Rev. Lett. 129, 081102 – Opublikowany 18 sierpnia 2022. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.129.081102
