Sóng hấp dẫn từ các sao neutron truyền cảm hứng cho phép chúng ta suy ra phương trình chưa được biết đến về trạng thái của vật chất hadron lạnh ở mật độ siêu hạt nhân. Trong quá trình truyền cảm hứng, các hiệu ứng vật chất chiếm ưu thế phát sinh do phản ứng của ngôi sao với trường thủy triều của người bạn đồng hành của chúng, để lại dấu ấn đặc trưng trong tín hiệu GW phát ra. Chữ ký duy nhất này cho phép hạn chế phương trình trạng thái của sao neutron lạnh.
Đại học Birmingham các nhà nghiên cứu đã minh họa những rung động đặc biệt này, do sự tương tác giữa lực thủy triều của hai ngôi sao khi chúng đến gần nhau, ảnh hưởng như thế nào đến quan sát sóng hấp dẫn.
Việc xem xét những chuyển động này có thể tạo ra sự khác biệt lớn đối với sự hiểu biết của chúng ta về dữ liệu được thu thập bởi các thiết bị Advanced LIGO và Virginia, được thiết lập để phát hiện sóng hấp dẫn được tạo ra bởi sự hợp nhất của lỗ đen và sao neutron.
Các nhà nghiên cứu muốn có một mô hình mới được chuẩn bị cho hoạt động quan sát sắp tới của LIGO nâng cao và các mô hình phức tạp hơn nữa cho các thiết bị A+, thế hệ tiếp theo của thiết bị LIGO nâng cao, hoạt động quan sát ban đầu dự kiến bắt đầu vào năm 2025.
Tiến sĩ Geraint Pratten thuộc Viện Thiên văn học Sóng hấp dẫn tại Đại học Birmingham là tác giả chính của bài báo. Anh ấy nói: “Các nhà khoa học hiện có thể thu được nhiều thông tin quan trọng về sao neutron từ những lần phát hiện sóng hấp dẫn mới nhất. Ví dụ, mối quan hệ giữa khối lượng của sao và bán kính cung cấp cái nhìn sâu sắc quan trọng về vật lý cơ bản đằng sau các sao neutron. Nếu chúng ta bỏ qua những hiệu ứng bổ sung này, sự hiểu biết của chúng ta về cấu trúc của sao neutron nói chung có thể trở nên sai lệch sâu sắc.”
Tiến sĩ Patricia Schmidt, đồng tác giả của bài báo và Phó giáo sư tại Viện Thiên văn học Sóng hấp dẫn, thêm: “Những cải tiến này rất có ý nghĩa. Trong các sao neutron đơn lẻ, chúng ta có thể bắt đầu hiểu được điều gì đang xảy ra sâu bên trong lõi của ngôi sao, nơi vật chất tồn tại ở nhiệt độ và mật độ mà chúng ta không thể tạo ra trong các thí nghiệm trên mặt đất. Tại thời điểm này, chúng ta có thể bắt đầu thấy các nguyên tử tương tác với nhau theo những cách mà chúng ta chưa từng thấy – có khả năng đòi hỏi những định luật vật lý mới.”
Tạp chí tham khảo:
- Geraint Pratten, Patrica Schmidt và Natalie Williams. Tác động của thủy triều động đến việc xây dựng lại phương trình trạng thái sao neutron. Thể chất. Rev. Lett. 129, 081102 - Xuất bản ngày 18 tháng 2022 năm XNUMX. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.129.081102
