موج‌های گرانشی رازهای پنهان ستارگان را آشکار می‌کنند

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که نیرو‌های کشندی درون سیستم‌های دوگانه ستاره‌های نوترونی می‌توانند از طریق تحلیل موج‌های گرانشی، بینش عمیقی از عملکرد‌های کیهانی و دینامیک داخلی این ستارگان به دست دهند.

استاد فیزیک دانشگاه ایلینوی در اربانا-شمپین، نیکولاس یونس، گفت: "درک بهتر از ساختار داخلی ستاره‌های نوترونی به دانش بیشتر درباره‌ی دینامیک‌هایی که جهان را به کار می‌اندازند منجر خواهد شد و همچنین می‌تواند به توسعه فناوری‌های آینده کمک کند. "

مطالعه‌ای جدید به سرپرستی یونس، جزئیات چگونگی درک نیرو‌های کشندی در سیستم‌های دوگانه ستاره‌های نوترونی را بررسی کرده و نشان می‌دهد که این درک به فهم بهتر کیهان کمک می‌کند.

یونس همچنین مدیر مؤسس مرکز مطالعات پیشرفته کیهان در ایلینوی است.

وی گفت: "ستاره‌های نوترونی هسته‌های فروپاشیده ستارگان هستند و متراکم‌ترین اجسام مادی پایدار در جهان به شمار می‌روند، بسیار متراکم‌تر و سردتر از شرایطی که حتی برخورددهنده‌های ذرات می‌توانند ایجاد کنند. "

وجود ستاره‌های نوترونی به خودی خود به ما نشان می‌دهد که ویژگی‌های نادیده‌ای در ارتباط با اخترفیزیک، فیزیک گرانشی و فیزیک هسته‌ای وجود دارند که نقش مهمی در عملکرد درونی جهان ما ایفا می‌کنند. با این حال، بسیاری از این ویژگی‌های نادیده با کشف موج‌های گرانشی قابل مشاهده شدند.

ویژگی‌های ستاره‌های نوترونی روی موج‌های گرانشی که منتشر می‌کنند تأثیر می‌گذارد. این موج‌ها سپس میلیون‌ها سال نوری را در فضا طی می‌کنند تا به آشکارساز‌های روی زمین برسند، مانند رصدخانه پیشرفته تداخل‌سنج لیزری امواج گرانشی اروپا و همکاری ویرگو.

یونس گفت: "با تشخیص و تحلیل این موج‌ها، می‌توانیم ویژگی‌های ستاره‌های نوترونی را استنباط کرده و درباره ترکیب داخلی آنها و فیزیک حاکم بر محیط‌های شدیدشان بیشتر بدانیم. "

به عنوان یک فیزیکدان گرانشی، یونس علاقه‌مند بود بداند چگونه موج‌های گرانشی اطلاعاتی درباره نیرو‌های کشندی که شکل ستاره‌های نوترونی را تغییر می‌دهند و بر حرکت مداری آنها تأثیر می‌گذارند، رمزگذاری می‌کنند.

این اطلاعات همچنین می‌تواند به فیزیکدانان اطلاعات بیشتری درباره ویژگی‌های مواد دینامیک ستاره‌ها مانند اصطکاک داخلی یا ویسکوزیته بدهد، "که ممکن است به ما بینش بیشتری درباره فرآیند‌های فیزیکی خارج از تعادل بدهد که منجر به انتقال خالص انرژی به داخل یا خارج از یک سیستم می‌شوند. "

با استفاده از داده‌های مربوط به رویداد موج گرانشی با نام GW۱۷۰۸۱۷، یونس و تیمی از محققان ایلی‌نویز شامل جاستین ریپلی، آبیشک هاگاد و روحیت چاندارمولی، از شبیه‌سازی‌های کامپیوتری، مدل‌های تحلیلی و الگوریتم‌های تحلیل داده پیشرفته استفاده کردند تا تأیید کنند که نیرو‌های کشندی خارج از تعادل در سیستم‌های دوگانه ستاره‌های نوترونی از طریق موج‌های گرانشی قابل تشخیص هستند.

رویداد GW۱۷۰۸۱۷ به اندازه کافی قدرتمند نبود تا اندازه‌گیری مستقیمی از ویسکوزیته ارائه دهد، اما تیم یونس توانست اولین محدودیت‌های مشاهده‌ای بر روی اندازه ویسکوزیته داخل ستاره‌های نوترونی را ارائه دهد.

یافته‌های این مطالعه در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.

یونس گفت: "این یک پیشرفت مهم است، به‌ویژه برای ICASU و دانشگاه ایلینوی. در دهه‌های ۷۰، ۸۰ و ۹۰، ایلینوی بسیاری از نظریه‌های پیشرو در زمینه فیزیک هسته‌ای، به‌ویژه آنهایی که به ستاره‌های نوترونی مرتبط بودند، پایه‌ریزی کرد. این میراث با دسترسی به داده‌های آشکارساز‌های پیشرفته لایگو و ویرگو، همکاری‌های ممکن شده از طریق ICASU و دهه‌ها تخصص در فیزیک هسته‌ای که در اینجا وجود دارد، می‌تواند ادامه یابد. "

انتهای پیام/