Astronomia multi-mensageiro oferece novas estimativas do tamanho da estrela de nêutrons e expansão do universo
p Colisão de duas estrelas de nêutrons mostrando as emissões das ondas eletromagnéticas e gravitacionais durante o processo de fusão. A interpretação combinada de múltiplos mensageiros permite aos astrofísicos compreender a composição interna das estrelas de nêutrons e revelar as propriedades da matéria sob as condições mais extremas do universo. Crédito:Tim Dietrich
p Uma combinação de medições astrofísicas permitiu aos pesquisadores colocar novas restrições no raio de uma estrela de nêutrons típica e fornecer um novo cálculo da constante de Hubble que indica a taxa na qual o universo está se expandindo. p "Estudamos sinais que vieram de várias fontes, por exemplo, fusões recentemente observadas de estrelas de nêutrons, "disse Ingo Tews, um teórico em Física Nuclear e de Partículas, Grupo de Astrofísica e Cosmologia do Laboratório Nacional de Los Alamos, que trabalhou com uma colaboração internacional de pesquisadores na análise a ser publicada na revista
Ciência em 18 de dezembro. "Analisamos conjuntamente os sinais de ondas gravitacionais e as emissões eletromagnéticas das fusões, e os combinou com medições de massa anteriores de pulsares ou resultados recentes do Neutron Star Interior Composition Explorer da NASA. Descobrimos que o raio de uma estrela de nêutrons típica é de cerca de 11,75 quilômetros e a constante de Hubble é de aproximadamente 66,2 quilômetros por segundo por megaparsec. "
p A combinação de sinais para obter uma visão sobre fenômenos astrofísicos distantes é conhecida no campo como astronomia de multimensageiros. Nesse caso, a análise multi-mensageiro dos pesquisadores permitiu-lhes restringir a incerteza de sua estimativa dos raios das estrelas de nêutrons a 800 metros.
Simulação da relatividade numérica dos últimos milissegundos de duas estrelas de nêutrons que se inspiraram e se fundiram. Densidades mais altas são mostradas em azul, densidades mais baixas são mostradas em ciano. O buraco negro final é mostrado em cinza. Créditos:T. Dietrich (Universidade de Potsdam), S. Ossokine, H. Pfeiffer, A. Buonanno (Instituto Max Planck de Física Gravitacional) p Sua nova abordagem para medir a constante de Hubble contribui para um debate que surgiu de outros, determinações concorrentes da expansão do universo. As medições baseadas em observações de estrelas em explosão conhecidas como supernovas estão atualmente em desacordo com aquelas que vêm da observação do Fundo Cósmico de Microondas (CMB), que é essencialmente a energia que sobrou do Big Bang. As incertezas no novo cálculo do Hubble multimessenger são muito grandes para resolver definitivamente o desacordo, mas a medição é um pouco mais favorável à abordagem CMB.
p O principal papel científico de Tews no estudo foi fornecer os dados dos cálculos da teoria nuclear, que são o ponto de partida da análise. Seus sete colaboradores no papel compreendem uma equipe internacional de cientistas da Alemanha, Os Países Baixos, Suécia, França, e os Estados Unidos.
p Uma combinação de medições astrofísicas permitiu aos pesquisadores colocar novas restrições no raio de uma estrela de nêutrons típica e fornecer um novo cálculo da constante de Hubble que indica a taxa na qual o universo está se expandindo.
p Impressão artística de duas inspiradoras estrelas de nêutrons pouco antes de sua colisão. Crédito:Nicals Moldenhauer
p "Estudamos sinais que vieram de várias fontes, por exemplo, fusões recentemente observadas de estrelas de nêutrons, "disse Ingo Tews, um teórico em Física Nuclear e de Partículas, Grupo de Astrofísica e Cosmologia do Laboratório Nacional de Los Alamos, que trabalhou com uma colaboração internacional de pesquisadores na análise que aparecerá na revista Science em 18 de dezembro. "Analisamos conjuntamente sinais de ondas gravitacionais e emissões eletromagnéticas das fusões, e os combinou com medições de massa anteriores de pulsares ou resultados recentes do Neutron Star Interior Composition Explorer da NASA. Descobrimos que o raio de uma estrela de nêutrons típica é de cerca de 11,75 quilômetros e a constante de Hubble é de aproximadamente 66,2 quilômetros por segundo por megaparsec. "
p A combinação de sinais para obter uma visão sobre fenômenos astrofísicos distantes é conhecida no campo como astronomia de multimensageiros. Nesse caso, a análise multi-mensageiro dos pesquisadores permitiu-lhes restringir a incerteza de sua estimativa dos raios das estrelas de nêutrons a 800 metros.
p Sua nova abordagem para medir a constante de Hubble contribui para um debate que surgiu de outros, determinações concorrentes da expansão do universo. As medições baseadas em observações de estrelas em explosão conhecidas como supernovas estão atualmente em desacordo com aquelas que vêm da observação do Fundo Cósmico de Microondas (CMB), que é essencialmente a energia que sobrou do Big Bang. As incertezas no novo cálculo do Hubble multimessenger são muito grandes para resolver definitivamente o desacordo, mas a medição é um pouco mais favorável à abordagem CMB.
p O principal papel científico de Tews no estudo foi fornecer os dados dos cálculos da teoria nuclear, que são o ponto de partida da análise. Seus sete colaboradores no papel compreendem uma equipe internacional de cientistas da Alemanha, Os Países Baixos, Suécia, França, e os Estados Unidos.