Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu sóng hấp dẫn đã phát triển một mô hình mới hứa hẹn mang lại những hiểu biết mới về cấu trúc và thành phần của các sao neutron.
Các nhà nghiên cứu sóng hấp dẫn tại Đại học Birmingham đã phát triển một mô hình mới hứa hẹn mang lại những hiểu biết mới về cấu trúc và thành phần của các ngôi sao neutron.
Mô hình cho thấy các dao động hoặc dao động bên trong các ngôi sao có thể được đo trực tiếp từ tín hiệu sóng hấp dẫn một mình. Điều này là do các sao neutron sẽ bị biến dạng dưới tác động của lực thủy triều, khiến chúng dao động ở tần số đặc trưng và những thông tin này mã hóa thông tin duy nhất về ngôi sao trong tín hiệu sóng hấp dẫn.
Điều này làm cho nghiên cứu về tiểu hành tinh – nghiên cứu về dao động của sao – với sóng hấp dẫn từ các sao neutron va chạm trở thành một công cụ mới đầy hứa hẹn để thăm dò bản chất khó nắm bắt của vật chất hạt nhân cực kỳ dày đặc.
Sao neutron là tàn dư cực lớn của các ngôi sao lớn bị sụp đổ. Chúng đã được quan sát trong hàng ngàn trong phổ điện từ và ít được biết về bản chất của chúng. Thông tin độc đáo có thể được thu thập thông qua việc đo các sóng hấp dẫn phát ra khi hai ngôi sao neutron gặp nhau và tạo thành một hệ nhị phân. Lần đầu tiên được dự đoán bởi Albert Einstein, những gợn sóng trong không thời gian này lần đầu tiên được phát hiện bởi Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO) tiên tiến vào năm 2015.
Bằng cách sử dụng tín hiệu sóng hấp dẫn để đo dao động của các sao neutron, các nhà nghiên cứu sẽ có thể khám phá những hiểu biết mới về bên trong của những ngôi sao này. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications .
Tiến sĩ Geraint Pratten thuộc Viện sóng hấp dẫn của Đại học Birmingham là tác giả chính của nghiên cứu. Ông giải thích: “Khi hai ngôi sao xoắn ốc xung quanh nhau, hình dạng của chúng bị biến dạng bởi lực hấp dẫn tác động bởi bạn đồng hành của chúng. Điều này càng trở nên rõ rệt hơn và để lại dấu ấn độc đáo trong tín hiệu sóng hấp dẫn.
Các lực thủy triều tác động lên các ngôi sao neutron kích thích các dao động bên trong ngôi sao cho chúng ta cái nhìn sâu sắc về cấu trúc bên trong của chúng. Bằng cách đo các dao động này từ tín hiệu sóng hấp dẫn, chúng ta có thể trích xuất thông tin về bản chất cơ bản và thành phần của các vật thể bí ẩn này.
Mô hình do nhóm phát triển cho phép tần số của các dao động này được xác định trực tiếp từ các phép đo sóng hấp dẫn lần đầu tiên. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng mô hình của họ trên tín hiệu sóng hấp dẫn quan sát đầu tiên từ sự hợp nhất sao neutron nhị phân – GW170817.
Đồng tác giả, Tiến sĩ Patricia Schmidt, nói thêm: “Gần ba năm sau khi sóng hấp dẫn đầu tiên từ một ngôi sao neutron nhị phân được quan sát, chúng tôi vẫn đang tìm ra những cách mới để trích xuất thêm thông tin về chúng từ các tín hiệu. tập hợp bằng cách phát triển các mô hình lý thuyết phức tạp hơn bao giờ hết, chúng ta sẽ càng tiến gần hơn đến việc tiết lộ bản chất thực sự của các ngôi sao neutron. “
Các đài quan sát sóng hấp dẫn thế hệ tiếp theo được lên kế hoạch cho những năm 2030, sẽ có khả năng phát hiện nhiều sao neutron nhị phân hơn rất nhiều và quan sát chúng chi tiết hơn nhiều so với hiện tại. Mô hình được sản xuất bởi đội ngũ của Birmingham sẽ đóng góp đáng kể cho ngành khoa học này.
Thông tin từ sự kiện ban đầu này bị hạn chế do có khá nhiều nhiễu nền khiến tín hiệu khó bị cô lập. Với các công cụ tinh vi hơn, các nhà thiên văn học có thể đo tần số của các dao động này chính xác hơn nhiều và điều này sẽ bắt đầu mang lại một số hiểu biết thực sự thú vị.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Birmingham . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :