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    Pesquisadores e supercomputadores ajudam a interpretar as últimas descobertas do LIGO
    p A fusão de duas estrelas de nêutrons de massa igual é simulada usando o código 3-D SNSPH. À medida que as duas estrelas se fundem, sua borda externa ejeta uma espiral de material rico em nêutrons. A radioatividade neste material ejetado é a principal fonte de energia para a luz óptica e infravermelha observada na quilonova. Uma única estrela de nêutrons hiper-massiva permanece no centro em um amplo campo de material ejetado. Esta estrela de nêutrons hiper-massiva entrará em colapso rapidamente em um buraco negro. Crédito:LANL ISTI / ASC Co-Design Summer School

    p O astrofísico Chris Fryer estava curtindo uma noite com amigos em 25 de agosto, 2017, quando ele recebeu a notícia de uma detecção de ondas gravitacionais pelo LIGO, o Observatório de Ondas Gravitacionais de Interferômetro a Laser. O evento parecia ser uma fusão de duas estrelas de nêutrons - uma especialidade da equipe de astrofísicos do Laboratório Nacional de Los Alamos liderada por Fryer. À medida que o distante cataclismo cósmico se desenrolava, novos dados de observação estavam fluindo da observação - apenas o quinto publicado desde que o observatório começou a operar há quase dois anos. p "Assim que ouvi a notícia, Eu sabia que a compreensão de todas as implicações exigiria a entrada de um amplo, conjunto multidisciplinar de cientistas, "disse Fryer, que lidera o Centro de Astrofísica Teórica de Los Alamos. Colegas de Fryer, Ryan Wollaeger e Oleg Korobkin, delineou uma série de cálculos de transporte de radiação e teve prioridade nos supercomputadores de Los Alamos para executá-los. "Dentro de algumas horas, estávamos prontos e funcionando. "

    p Eles logo descobriram que os dados do LIGO mostravam mais massa ejetada da fusão do que as simulações contabilizavam. Outros pesquisadores de Los Alamos começaram a processar dados de uma variedade de telescópios de captura óptica, ultravioleta, raio X, e sinais de raios gama em observatórios em todo o mundo (e no espaço) que foram rapidamente direcionados para a localização geral da descoberta do LIGO.

    p Os teóricos ajustaram seus modelos e, para seu deleite, os novos dados do LIGO confirmaram que elementos pesados ​​além do ferro foram formados pelo processo r (processo rápido) na fusão estrela de nêutrons. A observação das ondas gravitacionais estava tendo um grande impacto na teoria.

    p Eles também perceberam rapidamente que, dentro de segundos do tempo das ondas gravitacionais, a espaçonave Fermi relatou uma explosão de raios gama na mesma parte do céu. Esta é a primeira vez que uma fonte de onda gravitacional foi detectada de outra forma. Ele confirma a previsão de Einstein de que as ondas gravitacionais viajam na mesma velocidade que os raios gama:a velocidade da luz.

    p Quando estrelas de nêutrons colidem

    p A emissão da onda gravitacional e a explosão eletromagnética relacionada vieram da fusão de duas estrelas de nêutrons em uma galáxia chamada NGC 4993, cerca de 130 milhões de anos-luz de distância, na constelação de Hydra. As estrelas de nêutrons são os restos esmagados de estrelas massivas que outrora explodiram em tremendas explosões conhecidas como supernovas.

    p Com massas 10 e 20 por cento maiores que as do Sol e uma pegada do tamanho de Washington, D.C., as estrelas de nêutrons giraram em torno umas das outras em direção à sua morte, girando centenas de vezes por segundo. À medida que se aproximavam como uma patinadora no gelo girando em seus braços, sua atração gravitacional mútua despedaçou as estrelas em um flash de alta energia chamado de curta explosão de raios gama e emitiu o sinal de onda gravitacional revelador. Embora as explosões curtas de raios gama tenham sido teorizadas para serem produzidas através da fusão de estrelas de nêutrons, este evento - com observações tanto de raios gama quanto de ondas gravitacionais - fornece a primeira evidência definitiva.

    p Com a interdisciplinaridade de Los Alamos, perícia multi-científica, a equipe de Los Alamos estava preparada e pronta para esse tipo de evento. O pesquisador do laboratório Oleg Korobkin é o principal autor da teoria em um artigo publicado ontem na Science, enquanto Ryan Wollaeger do Lab é o segundo autor de teoria em um artigo lançado ontem em Natureza .

    p Além desse trabalho teórico, no entanto, Os cientistas de Los Alamos estavam envolvidos em uma ampla gama de observações, astronomia, e tarefas de análise de dados em apoio à descoberta da estrela de nêutrons LIGO. Como a missão principal do Laboratório está centrada no estoque nuclear do país, Los Alamos mantém profundo conhecimento em física nuclear e sua prima astrofísica, a física do transporte de radiação, análise de dados, e os códigos de computador que executam simulações nucleares massivas em supercomputadores líderes mundiais. Em outras palavras, o Laboratório é um parceiro lógico para estender as descobertas do LIGO em teorias e modelos e para confirmar as conclusões sobre o que o observatório descobre.


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