คลื่นความโน้มถ่วงจากดาวนิวตรอนที่สร้างแรงบันดาลใจช่วยให้เราอนุมานสมการสถานะของสสารแฮดรอนิกเย็นที่ความหนาแน่นเหนือนิวเคลียร์ซึ่งยังไม่ทราบได้ ในช่วงที่เกิดแรงดลใจ ผลกระทบของสสารที่โดดเด่นเกิดขึ้นเนื่องจากการตอบสนองของดาวต่อสนามน้ำขึ้นน้ำลงของดาวฤกษ์ข้างเคียง ทิ้งร่องรอยลักษณะเฉพาะไว้ในสัญญาณ GW ที่ปล่อยออกมา ลายเซ็นเฉพาะนี้ทำให้สามารถจำกัดสมการสถานะของดาวนิวตรอนเย็นได้
มหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าการสั่นสะเทือนเหล่านี้ซึ่งเกิดจากอันตรกิริยาระหว่างแรงไทดัลของดาวทั้งสองเมื่อเข้าใกล้กันนั้นส่งผลกระทบอย่างไร การสังเกตคลื่นความโน้มถ่วง.
เมื่อพิจารณาถึงการเคลื่อนไหวเหล่านี้อาจสร้างความแตกต่างอย่างมากให้กับความเข้าใจของเราเกี่ยวกับข้อมูลที่ได้จากเครื่องมือ Advanced LIGO และ Virgo ซึ่งตั้งค่าขึ้นเพื่อตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากการรวมตัวของ หลุมดำ และ ดาวนิวตรอน.
นักวิจัยต้องการแบบจำลองใหม่ที่เตรียมไว้สำหรับการสังเกตการณ์ขั้นสูงของ LIGO ที่กำลังจะมีขึ้น และแบบจำลองที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นสำหรับเครื่องมือ A+ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ Advanced LIGO รุ่นถัดไป ซึ่งมีกำหนดการเริ่มสังเกตการณ์ครั้งแรกในปี 2025
Dr. Geraint Pratten จากสถาบันดาราศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วงแห่งมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมเป็นผู้เขียนนำในเอกสารนี้ เขาพูดว่า: “ตอนนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถรับข้อมูลสำคัญมากมายเกี่ยวกับดาวนิวตรอนจากการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงครั้งล่าสุด เช่น ความสัมพันธ์ระหว่าง มวลของดาวฤกษ์ และรัศมีให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญเกี่ยวกับฟิสิกส์พื้นฐานเบื้องหลังดาวนิวตรอน หากเราเพิกเฉยต่อผลกระทบเพิ่มเติมเหล่านี้ ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับโครงสร้างของดาวนิวตรอนโดยรวมอาจมีความลำเอียงอย่างลึกซึ้งได้”
ดร.แพทริเซีย ชมิดต์ ผู้ร่วมเขียนบทความและรองศาสตราจารย์ที่สถาบันดาราศาสตร์คลื่นความโน้มถ่วง ที่เพิ่ม: “การปรับแต่งเหล่านี้มีความสำคัญ ภายในดาวนิวตรอนเพียงดวงเดียว เราสามารถเริ่มเข้าใจสิ่งที่เกิดขึ้นในส่วนลึกภายใน แกนกลางของดาวซึ่งสสารมีอยู่ที่อุณหภูมิและความหนาแน่น เราไม่สามารถผลิตได้ในการทดลองบนภาคพื้นดิน ณ จุดนี้ เราอาจเริ่มเห็นอะตอมมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันในแบบที่เราไม่เคยเห็นมาก่อน ซึ่งอาจต้องใช้กฎใหม่ของฟิสิกส์”
การอ้างอิงวารสาร:
- Geraint Pratten, Patrica Schmidt และ Natalie Williams ผลกระทบของกระแสน้ำแบบไดนามิกต่อการสร้างสมการดาวนิวตรอนของรัฐ สรีรวิทยา รายได้ Lett. 129, 081102 – เผยแพร่ 18 สิงหาคม 2022 ดอย: 10.1103/PhysRevLett.129.081102
