Колебания двойных нейтронных звезд перед их слиянием могут оказать большое влияние на информацию, которую ученые собирают при распознавании гравитационных волн.
Исследователи из Бирмингемского университета продемонстрировали, каким образом эти уникальные колебания, вызванные взаимодействием приливных полей двух звезд при их сближении, влияют на наблюдения гравитационных волн.
Учет этих колебаний может иметь огромное значение для нашего понимания данных от передовых приборов LIGO и Virgo, задача которых распознавать гравитационные волны — рябь во времени и пространстве, — возникающие в результате слияния черных дыр и нейтронных звезд.
Исследователи задались целью подготовить новую модель для следующего цикла наблюдений Advanced LIGO. Еще более продвинутые модели будут разработаны для следующего поколения передовых приборов LIGO A +, запуск их первого цикла наблюдений запланирован на 2025 год.
С тех пор как в 2016 году ученые LIGO и Virgo зафиксировали первые гравитационные волны, их внимание было сосредоточено на углублении знаний о массивных столкновениях, которые производят эти сигналы, в частности, физике нейтронных звезд с сверхъядерными плотностями.
Доктор Джерайнт Праттен из Института гравитационно-волновой астрономии Бирмингемского университета является ведущим автором статьи. Он делится: «Теперь ученым доступна ключевая информация о нейтронных звездах благодаря последним данным о гравитационных волнах. Такие детали, как взаимосвязь между массой звезды и ее радиусом, дают крайне важное представление о фундаментальной физике, лежащей в основе нейтронных звезд. Если мы не возьмем во внимание эти данные, наше общее понимание структуры нейтронной звезды может оказаться однобоким».
Доктор Патрисия Шмидт, соавтор статьи и доцент Института гравитационно-волновой астрономии, добавила: «Эти уточнения действительно значимы. Касаемо одиночных нейтронных звезд, мы можем начать понимать, что происходит глубоко внутри ядра звезды, где материя существует при температурах и плотностях, которые мы не можем получить в наземных экспериментах. На этом этапе мы, возможно, приблизимся к понимаю, как атомы взаимодействуют друг с другом невиданными ранее способами, что потенциально потребует новых законов физики».
Дополнения, разработанные командой из Бирмингема, вошли в усовершенствованную программу LIGO. Исследователи из Университета гравитационно-волновой астрономии принимали активное участие в проектировании и разработке детекторов с самых ранних этапов программы. Аспирантка Натали Уильямс уже ведет работу над расчетами для дальнейшего уточнения и калибровки новых моделей в будущем.