Yukarıdan görüldüğü gibi, birleşmeden yaklaşık 5 milisaniye sonra iki farklı nötron yıldızı birleşme simülasyonunun (üst ve alt) yoğunluğunu (sağda) ve sıcaklığını (solda) karşılaştıran grafikler. Katkıda bulunanlar: Jacob Fields, Pennsylvania Eyalet Üniversitesi
Bir çalışmada yayınlanan içinde Astrofizik Günlük MektuplarıAraştırmacılar, nötron yıldızı birleşmelerini, nötron yıldızı birleşmelerini simüle eden ve yıldızların güçlü çekim alanı ve yoğun maddedeki nötrino süreçleri nedeniyle uzay zamanlarının bükülmesini açıklayan bir bilgisayar kodu olan THC_M1’i kullanarak incelediler.
Araştırmacılar, nötron yıldızı maddesinin sıcaklığını bir derece artırmak için gereken enerji miktarını ölçen durum denklemindeki spesifik ısı kapasitesini değiştirerek birleşme üzerindeki termal etkileri test etti. Sonuçların sağlamlığını sağlamak için araştırmacılar iki çözünürlükte simülasyonlar gerçekleştirdiler. Daha yüksek çözünürlüklü çalışmaları daha yaklaşık bir nötrino tedavisiyle tekrarladılar.
İki nötron yıldızı birbirinin yörüngesinde dönerken, uzay-zamanda yerçekimsel dalgalar adı verilen dalgalanmalar yayarlar. Bu dalgalar, iki yıldız sonunda çarpışıp tek bir nesne halinde birleşene kadar yörüngedeki enerjiyi tüketir. Bilim insanları, nükleer madde için farklı modellerin davranışının, bu birleşmelerden sonra ortaya çıkan yerçekimsel dalgaları nasıl etkilediğini keşfetmek için süper bilgisayar simülasyonlarını kullandı. Kalıntının sıcaklığı ile bu yerçekimi dalgalarının frekansı arasında güçlü bir korelasyon buldular. Yeni nesil dedektörler bu modelleri birbirinden ayırt edebilecek.
Bilim insanları nötron yıldızlarını, Dünya’da araştırılması imkansız olan koşullarda nükleer madde için laboratuvar olarak kullanıyor. Nötron yıldızı birleşmelerini gözlemlemek ve soğuk, aşırı yoğun maddenin nasıl davrandığını öğrenmek için mevcut yerçekimsel dalga dedektörlerini kullanıyorlar. Ancak bu dedektörler yıldızların birleşmesinden sonra sinyali ölçemezler. Bu sinyal sıcak nükleer madde hakkında bilgi içeriyor.
Gelecekteki dedektörler bu sinyallere karşı daha duyarlı olacak. Farklı modelleri birbirinden ayırt edebilecekleri için bu çalışmanın sonuçları, gelecek dedektörlerin bilim adamlarının sıcak nükleer madde için daha iyi modeller oluşturmasına yardımcı olacağını gösteriyor.
Bu çalışmada Ulusal Enerji Araştırma Bilimsel Bilgi İşlem Merkezi, Pittsburgh Süper Hesaplama Merkezi ve Pennsylvania Eyalet Üniversitesi Hesaplamalı ve Veri Bilimi Enstitüsü aracılığıyla mevcut olan hesaplama kaynakları kullanıldı.
Daha fazla bilgi:
Jacob Fields ve diğerleri, İkili Nötron Yıldız Birleşmelerinde Termal Etkiler, Astrofizik Günlük Mektupları (2023). DOI: 10.3847/2041-8213/ace5b2
Alıntı: İkili nötron yıldızı birleşmelerinde termal etkileri gözlemlemek için yerçekimi dalgalarının kullanılması (2023, 11 Aralık) 12 Aralık 2023 tarihinde https://phys.org/news/2023-12-gravitational-thermal-fects-binary-neutron.html adresinden alındı.
Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amacıyla yapılan her türlü adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir kısmı çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgilendirme amaçlı sağlanmıştır.