Una fusione di stelle di neutroni. Credito:Goddard Space Flight Center/CI Lab della NASA
Le oscillazioni nelle stelle binarie di neutroni prima che si fondano potrebbero avere grandi implicazioni per le intuizioni che gli scienziati possono ricavare dal rilevamento delle onde gravitazionali.
I ricercatori dell'Università di Birmingham hanno dimostrato il modo in cui queste vibrazioni uniche, causate dalle interazioni tra i campi di marea delle due stelle quando si avvicinano, influenzano le osservazioni delle onde gravitazionali. Lo studio è pubblicato in Lettere di revisione fisica .
Prendere in considerazione questi movimenti potrebbe fare un'enorme differenza per la nostra comprensione dei dati presi dagli strumenti Advanced LIGO e Virgo, impostati per rilevare le onde gravitazionali - increspature nel tempo e nello spazio - prodotte dalla fusione di buchi neri e stelle di neutroni.
I ricercatori mirano ad avere un nuovo modello pronto per la prossima corsa di osservazione di Advanced LIGO e modelli ancora più avanzati per la prossima generazione di strumenti Advanced LIGO, chiamati A+, che dovrebbero iniziare la loro prima corsa di osservazione nel 2025.
Da quando le prime onde gravitazionali sono state rilevate dalla LIGO Scientific Collaboration e dalla Virgo Collaboration nel 2016, gli scienziati si sono concentrati sul miglioramento della loro comprensione delle massicce collisioni che producono questi segnali, inclusa la fisica di una stella di neutroni a densità sovranucleari.
Il Dr. Geraint Pratten, dell'Institute for Gravitational Wave Astronomy dell'Università di Birmingham, è l'autore principale dell'articolo. Ha detto:"Gli scienziati ora sono in grado di ottenere molte informazioni cruciali sulle stelle di neutroni dagli ultimi rilevamenti di onde gravitazionali. Dettagli come la relazione tra la massa della stella e il suo raggio, ad esempio, forniscono informazioni cruciali sulla fisica fondamentale dietro le stelle di neutroni. Se trascuriamo questi effetti aggiuntivi, la nostra comprensione della struttura della stella di neutroni nel suo insieme può diventare profondamente distorta."
La dott.ssa Patricia Schmidt, coautrice dell'articolo e professore associato presso l'Institute for Gravitational Wave Astronomy, ha aggiunto:"Questi perfezionamenti sono davvero importanti. All'interno delle stelle di neutroni singoli possiamo iniziare a capire cosa sta succedendo nelle profondità del nucleo della stella, dove la materia esiste a temperature e densità che non siamo in grado di produrre in esperimenti a terra. A questo punto potremmo iniziare a vedere gli atomi interagire tra loro in modi che non abbiamo ancora visto, richiedendo potenzialmente nuove leggi della fisica."
I perfezionamenti ideati dal team rappresentano l'ultimo contributo dell'Università di Birmingham al programma Advanced LIGO. I ricercatori dell'Istituto universitario per l'astronomia delle onde gravitazionali sono stati profondamente coinvolti nella progettazione e nello sviluppo dei rivelatori sin dalle prime fasi del programma. Guardando al futuro, Ph.D. la studentessa Natalie Williams sta già portando avanti il lavoro sui calcoli per perfezionare e calibrare ulteriormente i nuovi modelli. + Esplora ulteriormente
