Las oscilaciones en las estrellas de neutrones binarias antes de fusionarse podrían tener grandes implicaciones para los conocimientos que los científicos pueden obtener de la detección de ondas gravitacionales.

Investigadores de la Universidad de Birmingham han demostrado la forma en que estas vibraciones únicas, causadas por las interacciones entre los campos de marea de las dos estrellas a medida que se acercan, afectan las observaciones de ondas gravitacionales. El estudio se publica en Physical Review Letters .

Tener en cuenta estos movimientos podría marcar una gran diferencia en nuestra comprensión de los datos tomados por los instrumentos Advanced LIGO y Virgo, configurados para detectar ondas gravitacionales (ondulaciones en el tiempo y el espacio) producidas por la fusión de agujeros negros y estrellas de neutrones.

Los investigadores pretenden tener un nuevo modelo listo para la próxima serie de observación de Advanced LIGO e incluso modelos más avanzados para la próxima generación de instrumentos Advanced LIGO, llamados A+, que comenzarán su primera serie de observación en 2025.

Desde que LIGO Scientific Collaboration y Virgo Collaboration detectaron las primeras ondas gravitacionales en 2016, los científicos se han centrado en avanzar en su comprensión de las colisiones masivas que producen estas señales, incluida la física de una estrella de neutrones en densidades supranucleares.

El Dr. Geraint Pratten, del Instituto de Astronomía de Ondas Gravitacionales de la Universidad de Birmingham, es el autor principal del artículo. Dijo:"Los científicos ahora pueden obtener mucha información crucial sobre las estrellas de neutrones a partir de las últimas detecciones de ondas gravitacionales. Detalles como la relación entre la masa de la estrella y su radio, por ejemplo, brindan información crucial sobre la física fundamental detrás de las estrellas de neutrones. Si descuidamos estos efectos adicionales, nuestra comprensión de la estructura de la estrella de neutrones en su conjunto puede verse profundamente sesgada".

La Dra. Patricia Schmidt, coautora del artículo y profesora asociada del Instituto de Astronomía de Ondas Gravitacionales, agregó:"Estos refinamientos son realmente importantes. Dentro de las estrellas de neutrones individuales podemos comenzar a comprender lo que sucede en el interior del núcleo de la estrella, donde la materia existe a temperaturas y densidades que no podemos producir en experimentos terrestres. En este punto, podríamos comenzar a ver átomos interactuando entre sí en formas que aún no hemos visto, lo que podría requerir nuevas leyes de la física".

Los refinamientos ideados por el equipo representan la última contribución de la Universidad de Birmingham al programa Advanced LIGO. Los investigadores del Instituto de Astronomía de Ondas Gravitacionales de la Universidad han estado profundamente involucrados en el diseño y desarrollo de los detectores desde las primeras etapas del programa. Mirando hacia el futuro, Ph.D. la estudiante Natalie Williams ya está trabajando en los cálculos para refinar y calibrar aún más los nuevos modelos. + Explora más

El nuevo modelo de ondas gravitacionales puede enfocar aún más las estrellas de neutrones