As ondas gravitacionais da inspiração de estrelas de nêutrons nos permitem inferir a equação ainda desconhecida do estado da matéria hadrônica fria em densidades supranucleares. Durante a inspiração, os efeitos da matéria dominante surgem devido à resposta da estrela ao campo de maré da sua companheira, deixando uma marca característica no sinal GW emitido. Esta assinatura única permite restringir a equação de estado da estrela de nêutrons fria.
Universidade de Birmingham pesquisadores ilustraram como essas vibrações específicas, provocadas pelas interações entre as forças de maré das duas estrelas à medida que se aproximam, afetam observações de ondas gravitacionais.
Considerar estes movimentos pode fazer uma enorme diferença na nossa compreensão dos dados obtidos pelos instrumentos Advanced LIGO e Virgo, configurados para detectar ondas gravitacionais geradas pela fusão de buracos negros e estrelas de nêutrons.
Os pesquisadores querem um novo modelo preparado para a próxima execução de observação do Advanced LIGO e modelos ainda mais sofisticados para os instrumentos A+, a próxima geração de equipamentos Advanced LIGO, cuja execução inicial de observação está programada para começar em 2025.
Geraint Pratten, do Instituto de Astronomia de Ondas Gravitacionais da Universidade de Birmingham, é o autor principal do artigo. Ele disse: “Os cientistas agora podem obter muitas informações cruciais sobre estrelas de nêutrons a partir das mais recentes detecções de ondas gravitacionais. Por exemplo, a relação entre o massa da estrela e o raio fornecem informações cruciais sobre a física fundamental por trás das estrelas de nêutrons. Se negligenciarmos estes efeitos adicionais, a nossa compreensão da estrutura da estrela de neutrões como um todo pode tornar-se profundamente tendenciosa.”
Dra. Patricia Schmidt, coautora do artigo e professora associada do Instituto de Astronomia de Ondas Gravitacionais, adicionado: “Esses refinamentos são significativos. Dentro de estrelas de nêutrons individuais, podemos começar a entender o que está acontecendo nas profundezas do núcleo da estrela, onde a matéria existe em temperaturas e densidades que não podemos produzir em experimentos terrestres. Neste ponto, poderemos começar a ver átomos interagindo uns com os outros de maneiras que ainda não vimos – potencialmente exigindo novas leis da física.”
Jornal de referência:
- Geraint Pratten, Patrica Schmidt e Natalie Williams. Impacto das marés dinâmicas na reconstrução da equação de estado da estrela de nêutrons. Física Rev. Lett. 129, 081102 – Publicado em 18º de agosto de 2022. DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.081102
