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    Gli scienziati rivelano nuove intuizioni sull'esplosione di stelle massicce e futuri rilevatori di onde gravitazionali

    Rappresentazione artistica di una supernova. Credito:Pixabay

    In uno studio recentemente pubblicato su Avvisi mensili della Royal Astronomical Society , La dott.ssa Jade Powell e il dott. Bernhard Mueller dell'ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) hanno simulato tre supernove con collasso del nucleo utilizzando supercomputer provenienti da tutta l'Australia, compreso il supercomputer OzSTAR presso la Swinburne University of Technology. I modelli di simulazione, che sono 39 volte, 20 volte e 18 volte più massicce del nostro sole, hanno rivelato nuove intuizioni sull'esplosione di stelle massicce e sulla prossima generazione di rivelatori di onde gravitazionali.

    Le supernove con collasso del nucleo sono la morte esplosiva di stelle massicce alla fine della loro vita. Sono alcuni degli oggetti più luminosi dell'universo e sono il luogo di nascita dei buchi neri e delle stelle di neutroni. Le onde gravitazionali rilevate da queste supernovae aiutano gli scienziati a comprendere meglio l'astrofisica dei buchi neri e delle stelle di neutroni.

    Futuri rivelatori avanzati di onde gravitazionali, progettato per essere più sensibile, potrebbe rilevare una supernova:una supernova con il collasso del nucleo potrebbe essere il primo oggetto osservato simultaneamente alla luce elettromagnetica, neutrini e onde gravitazionali.

    Per rilevare una supernova con collasso del nucleo nelle onde gravitazionali, gli scienziati devono prevedere come sarà il segnale dell'onda gravitazionale. Usano i supercomputer per simulare queste esplosioni cosmiche per capire la loro complicata fisica. Ciò consente loro di prevedere cosa vedranno i rivelatori quando una stella esplode e le sue proprietà osservabili.

    Nello studio, le simulazioni di tre stelle massicce che esplodono seguono il funzionamento del motore della supernova per una lunga durata:questo è importante per previsioni accurate delle masse delle stelle di neutroni e dell'energia osservabile dell'esplosione.

    Un rendering 3D del volume di una supernova con collasso del nucleo. Credito:Bernhard Mueller, Università di Monash

    Jade Powell, ricercatrice post-dottorato di OzGrav, afferma:"I nostri modelli sono 39 volte, 20 volte e 18 volte più massiccio del nostro sole. Il modello a 39 masse solari è importante perché ruota molto rapidamente, e la maggior parte delle precedenti simulazioni di supernova di collasso del nucleo di lunga durata non includono gli effetti della rotazione".

    I due modelli più massicci producono esplosioni energetiche alimentate dai neutrini, ma il modello più piccolo non è esploso. Le stelle che non esplodono emettono onde gravitazionali di ampiezza inferiore, ma la frequenza delle loro onde gravitazionali si trova nella gamma più sensibile dei rivelatori di onde gravitazionali.

    "Per la prima volta, abbiamo mostrato che la rotazione cambia la relazione tra la frequenza dell'onda gravitazionale e le proprietà della stella di neutroni appena formata, " spiega Powell.

    Il modello in rapida rotazione ha mostrato grandi ampiezze di onde gravitazionali che renderebbero la stella che esplode rilevabile a quasi 6,5 milioni di anni luce di distanza dalla prossima generazione di rivelatori di onde gravitazionali, come il telescopio Einstein.


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