Colisión de dos estrellas de neutrones que muestran las emisiones de ondas electromagnéticas y gravitacionales durante el proceso de fusión. La interpretación combinada de múltiples mensajeros permite a los astrofísicos comprender la composición interna de las estrellas de neutrones y revelar las propiedades de la materia en las condiciones más extremas del universo. Crédito: Tim Dietrich
Un estudio encuentra que las estrellas de neutrones tienen típicamente unos 11,75 kilómetros de radio y proporciona un cálculo novedoso de la constante de Hubble.
Una combinación de mediciones astrofísicas ha permitido a los investigadores establecer nuevas restricciones en el radio de un típico estrella neutrón y proporcionar un cálculo novedoso de la constante de Hubble que indica la velocidad a la que se expande el universo.
“Estudiamos señales que provenían de diversas fuentes, por ejemplo, recientemente observadas fusiones de estrellas de neutrones”, dijo Ingo Tews, teórico del grupo de Física Nuclear y de Partículas, Astrofísica y Cosmología del Laboratorio Nacional de Los Alamos, que trabajó con una colaboración internacional de investigadores. sobre el análisis que aparecerá en la revista Ciencias el 18 de diciembre de 2020. “Analizamos conjuntamente las señales de ondas gravitacionales y las emisiones electromagnéticas de las fusiones, y las combinamos con mediciones de masa anteriores de púlsares o resultados recientes de NASAExplorador de composición interior de estrellas de neutrones. Encontramos que el radio de una estrella de neutrones típica es de aproximadamente 11,75 kilómetros y la constante de Hubble es de aproximadamente 66,2 kilómetros por segundo por megaparsec ”.
La combinación de señales para obtener información sobre fenómenos astrofísicos distantes se conoce en el campo como astronomía de múltiples mensajeros. En este caso, el análisis de múltiples mensajeros de los investigadores les permitió restringir la incertidumbre de su estimación de los radios de las estrellas de neutrones a 800 metros.
Su enfoque novedoso para medir la constante de Hubble contribuye a un debate que ha surgido de otras determinaciones competitivas de la expansión del universo. Las mediciones basadas en observaciones de estrellas en explosión conocidas como supernovas están actualmente en desacuerdo con las que provienen de observar el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), que es esencialmente la energía sobrante de la Big Bang. Las incertidumbres en el nuevo cálculo de Hubble multimessenger son demasiado grandes para resolver definitivamente el desacuerdo, pero la medición apoya ligeramente más el enfoque de CMB.
El papel científico principal de Tews en el estudio fue proporcionar la información de los cálculos de la teoría nuclear que son el punto de partida del análisis. Sus siete colaboradores en el artículo comprenden un equipo internacional de científicos de Alemania, los Países Bajos, Suecia, Francia y los Estados Unidos.
Una combinación de mediciones astrofísicas ha permitido a los investigadores establecer nuevas restricciones en el radio de una estrella de neutrones típica y proporcionar un nuevo cálculo de la constante de Hubble que indica la velocidad a la que se expande el universo.
“Estudiamos señales que provenían de diversas fuentes, por ejemplo, recientemente observadas fusiones de estrellas de neutrones”, dijo Ingo Tews, teórico del grupo de Física Nuclear y de Partículas, Astrofísica y Cosmología del Laboratorio Nacional de Los Alamos, que trabajó con una colaboración internacional de investigadores. sobre el análisis que aparecerá en la revista Science el 18 de diciembre. “Analizamos conjuntamente las señales de ondas gravitacionales y las emisiones electromagnéticas de las fusiones, y las combinamos con mediciones de masa anteriores de púlsares o resultados recientes del Explorador de composición interior de estrellas de neutrones de la NASA. Encontramos que el radio de una estrella de neutrones típica es de aproximadamente 11,75 kilómetros y la constante de Hubble es de aproximadamente 66,2 kilómetros por segundo por megaparsec ”.
La combinación de señales para obtener información sobre fenómenos astrofísicos distantes se conoce en el campo como astronomía de múltiples mensajeros. En este caso, el análisis de múltiples mensajeros de los investigadores les permitió restringir la incertidumbre de su estimación de los radios de las estrellas de neutrones a 800 metros.
Su enfoque novedoso para medir la constante de Hubble contribuye a un debate que ha surgido de otras determinaciones competitivas de la expansión del universo. Las mediciones basadas en observaciones de estrellas en explosión conocidas como supernovas están actualmente en desacuerdo con las que provienen de observar el Fondo Cósmico de Microondas (CMB), que es esencialmente la energía sobrante del Big Bang. Las incertidumbres en el nuevo cálculo de Hubble multimessenger son demasiado grandes para resolver definitivamente el desacuerdo, pero la medición apoya ligeramente más el enfoque de CMB.
El papel científico principal de Tews en el estudio fue proporcionar la información de los cálculos de la teoría nuclear que son el punto de partida del análisis. Sus siete colaboradores en el artículo comprenden un equipo internacional de científicos de Alemania, los Países Bajos, Suecia, Francia y los Estados Unidos.
Referencia: “Restricciones de varios mensajeros en la ecuación de estado de la estrella de neutrones y la constante de Hubble” por Tim Dietrich, Michael W. Coughlin, Peter TH Pang, Mattia Bulla, Jack Heinzel, Lina Issa, Ingo Tews y Sarah Antier, 18 de diciembre de 2020, Ciencias.
DOI: 10.1126 / science.abb4317
