La primera detección histórica de ondas gravitacionales de los agujeros negros que colisionaron lejos de nuestra galaxia abrió una nueva ventana para comprender el universo. Una serie de detecciones, cuatro agujeros negros binarios más y un par de estrellas de neutrones, pronto siguieron al Sept.14, 2015, observación.
Ahora, se está construyendo otro detector para abrir más esta ventana. Se espera que este observatorio de próxima generación, llamado LISA, esté en el espacio en 2034, y será sensible a las ondas gravitacionales de menor frecuencia que las detectadas porObservatorio de ondas gravitacionales con interferómetro láser terrestre LIGO.
Un nuevo estudio de la Northwestern University predice que docenas de binarios pares de objetos compactos en órbita en los cúmulos globulares de la Vía Láctea serán detectables por LISA Antena espacial de interferómetro láser. Estas fuentes binarias contendrían todas las combinaciones de agujero negro, neutronescomponentes de estrellas y enanas blancas. Los binarios formados a partir de estos cúmulos densos en estrellas tendrán muchas características diferentes de los binarios que se formaron de forma aislada, lejos de otras estrellas.
El estudio es el primero en utilizar modelos realistas de conglomerados globulares para hacer predicciones detalladas de las fuentes de LISA. La revista publicó "Fuentes de LISA en cúmulos globulares de la Vía Láctea", hoy 11 de mayo. Cartas de revisión física .
"LISA es sensible a los sistemas de la Vía Láctea y ampliará la amplitud del espectro de ondas gravitacionales, permitiéndonos explorar diferentes tipos de objetos que no son observables con LIGO", dijo Kyle Kremer, el primer autor del artículo, un Ph.D. estudiante de física y astronomía en la Facultad de Artes y Ciencias Weinberg de Northwestern y miembro de una colaboración de investigación en astrofísica computacional basada en el Centro de Exploración e Investigación Interdisciplinaria de Northwestern CIERA.
Hasta ahora, en la Vía Láctea, se han observado 150 grupos globulares. El equipo de investigación de Northwestern predice que uno de cada tres grupos producirá una fuente de LISA. El estudio también predice que LISA detectará aproximadamente ocho binarios de agujeros negros en nuestrogalaxia vecina de Andrómeda y otras 80 en la cercana Virgo.
Antes de la primera detección de ondas gravitacionales por parte de LIGO, ya que los detectores gemelos se estaban construyendo en los Estados Unidos, los astrofísicos de todo el mundo trabajaron durante décadas en predicciones teóricas sobre los fenómenos astrofísicos que LIGO observaría. Eso es lo que son los astrofísicos teóricos del Noroesteen este nuevo estudio, pero esta vez para LISA, que está siendo construido por la Agencia Espacial Europea con contribuciones de la NASA.
"Hacemos nuestras simulaciones y análisis por computadora al mismo tiempo que nuestros colegas están doblando metal y construyendo naves espaciales, de modo que cuando LISA finalmente vuela, todos estamos listos al mismo tiempo", dijo Shane L. Larson, director asociado deCIERA y un autor del estudio: "Este estudio nos está ayudando a comprender qué ciencia se incluirá en los datos de LISA".
Un cúmulo globular es una estructura esférica de cientos de miles a millones de estrellas, unidas gravitacionalmente. Los cúmulos son algunas de las poblaciones de estrellas más antiguas de la galaxia y son fábricas eficientes de binarios de objetos compactos.
El equipo de investigación de Northwestern tuvo numerosas ventajas en la realización de este estudio. Durante las últimas dos décadas, Frederic A. Rasio y su grupo han desarrollado una poderosa herramienta computacional, una de las mejores del mundo, para modelar de manera realista los cúmulos globulares.Rasio, el profesor Joseph Cummings en el departamento de física y astronomía de Northwestern, es el autor principal del estudio.
Los investigadores utilizaron más de cien modelos de cúmulos globulares completamente desarrollados con propiedades similares a las de los cúmulos globulares observados en la Vía Láctea. Los modelos, todos creados en CIERA, se ejecutaron en Quest, el cúmulo de supercomputadoras de Northwestern. Este poderosoEl recurso puede evolucionar los 12 mil millones de años completos de la vida de un cúmulo globular en cuestión de días.
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Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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