Когда две нейтронные звезды хлопать вместе, результат иногда черную дыру, которая поглощает все, кроме гравитационного доказательства столкновения. Однако, в серии симуляторов, международная команда исследователей, включая государство, ученый Пенсильванского университета определили, что эти, как правило, тихо-по крайней мере, с точки зрения радиации можно обнаружить на Земле — конфликты иногда могут быть гораздо шумнее.
«Когда две невероятно плотные рухнул нейтронные звезды образуют черные дыры, возникают сильные гравитационные волны от удара,» сказал Дэвид Рэдис, доцент кафедры физики и астрономии и астрофизики Пенсильванского университета и член исследовательской группы. «Теперь мы можем забрать эти волны с помощью детекторов, как LIGO в США и Дева в Италии. Черная дыра обычно проглатывает любые другие излучения, которые могли бы выйти из слияния, что мы могли бы обнаружить на Земле, но с помощью моделирования, мы обнаружили, что это не всегда может быть случай».
Исследовательская группа обнаружила, что когда массы двух сталкивающихся нейтронных звезд достаточно разные, компаньона слезы мелкие куски. Это вызывает медленнее слияния, что позволяет электромагнитный «взрыва», чтобы избежать. Астрономы должны быть в состоянии обнаружить это электромагнитный сигнал, и моделирование обеспечивает подписей этих шумных столкновениях, что астрономы могут искать с Земли.
Исследовательская группа, в состав которой входят представители международного сотрудничества основной (расчетной относительности), описать свои выводы в статье, опубликованной онлайн в ежемесячные извещения Королевского астрономического общества.
«В последнее время ЛИГО объявил об открытии процесса слияния, в котором две звезды, возможно, очень разных масс», — говорит Рэдис. «Главным последствием в данном случае является то, что мы ожидаем, это очень характерный электромагнитный аналог gravititational волны сигнала».
После сообщения первое обнаружение нейтронных звезд, слияние в 2017, в 2019 году, группа ЛИГО сообщил о втором, который они назвали GW190425. В следствии 2017 столкновения было о чем ожидали астрономы, общей массой примерно в 2,7 раз больше массы нашего Солнца, а каждый из двух нейтронных звезд примерно равны по массе. Но GW190425 было намного тяжелее, с общей массой около 3,5 масс Солнца и отношение двух неравных участников-возможно, так высоко, как 2 к 1.
«В то время как 2 в 1 разница в массе может показаться не большая разница, только небольшой диапазон масс можно нейтронных звезд», — говорит Рэдис.
Нейтронные звезды могут существовать только в узком диапазоне масс между около 1,2 и 3 раз больше массы нашего Солнца. Легче звездных остатков не свернуть в виде нейтронных звезд и белых карликов, а не форма, в то время как более тяжелые предметы крах непосредственно в форме черных дыр. Когда разница между слиянием звезд становится так велик, как в GW190425, ученые подозревали, что слияние могло быть хуже, — и громче, в электромагнитное излучение. Астрономы обнаружили никаких подобных сигналов от местоположения GW190425, но охват этой области неба с помощью обычных телескопов в тот день не был достаточно хорош, чтобы его исключить.
Чтобы понять феномен неравной нейтронные звезды сталкиваются, и предсказать подписей таких столкновений, что астрономы могут искать, команда исследователей провели серию моделирований с помощью Питтсбургского суперкомпьютерного центра Мосты, платформы и Сан-Диего суперкомпьютерного центра кометы платформе-как в Национального научного фонда XSEDE сети суперкомпьютерных центров и компьютеров-и другие суперкомпьютеры.
Исследователи обнаружили, что как две модели нейтронных звезд в спирали по отношению друг к другу, серьезности больше звезды, сорвал ее партнером отдельно. Это означает, что чем меньше нейтронной звезды не ударил его mbrore массивный компаньон все сразу. Первоначальный дамп меньшего вещество звезды превратили больше в черную дыру. Но его вопрос был слишком далеко для черной дыры, чтобы сразу захватить. Вместо этого, медленнее дождь материи в черную дыру создал вспышку электромагнитного излучения.
Исследовательская группа надеется, что имитация подписи они обнаружили, может помочь астрономам с помощью комбинации гравитационно-волновых детекторов и обычных телескопах, чтобы обнаружить парные сигналы, которые возвестят о расставании меньше нейтронной звезды, сливаясь с более крупными.
Моделирования требуется необычное сочетание скорости вычислений, больших объемов памяти, и гибкости в перемещении данных между памятью и вычисления. Команда использовала около 500 вычислительных ядер, работающих на несколько недель, в течение примерно 20 отдельных экземпляров. Многие физические величины, которые должны быть учтены в каждом расчете требуется примерно в 100 раз больше памяти, как типичный астрофизические симуляции.
«Есть много неопределенности свойства нейтронных звезд», — говорит Рэдис. «Для того, чтобы понять их, мы должны имитировать множество возможных моделей, чтобы увидеть, какие из них совместимы с астрономическими наблюдениями. Один моделирования одной модели не подскажете, сколько нас; мы должны проанализировать большое количество довольно интенсивных вычислений моделирования. Нам необходимо сочетание большой емкости и высокой возможности, которые может предложить только машин, таких как мосты. Эта работа не была бы возможна без доступа к такому национальных суперкомпьютерных ресурсов».
почувствуйте разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!