Maroc - INSURGENTEPRESS.COM.MX - A La Une - 05/Sep 18:05

Nuevas fuentes de ondas gravitacionales podrían sentirse en la Tierra

Presentamos el primer estudio numérico de ondas gravitacionales (OG) de discos colapsados, utilizando simulaciones magnetohidrodinámicas relativistas generales tridimensionales de última generación de estrellas colapsadas. Estas simulaciones incorporan una métrica Kerr fija para el agujero negro central (BH) y emplean prescripciones simplificadas para el enfriamiento del disco. Encontramos que los discos enfriados con una relación de altura de escala esperada de H/R ≳ 0,1 a ∼10 radios gravitacionales inducen inestabilidad de Rossby en anillos compactos de alta densidad. Los vórtices de Rossby atrapados generan una emisión coherente vigorosa independientemente de la magnetización del disco y el giro del BH. Para una masa del BH de ∼10 M⊙, el espectro de las OG alcanza un pico a ∼100 Hz, con cierta amplitud debido a varios modos no axisimétricos. El espectro se desplaza hacia frecuencias más bajas a medida que el disco se expande viscosamente y aumenta el radio de circularización del gas que cae. Los discos con enfriamiento más débil con una relación H/R ≳ 0,3 forman una estructura extendida de brazos espirales de baja densidad, lo que da como resultado un espectro más amplio y de menor amplitud. Suponiendo un umbral de detección optimista con una relación señal-ruido de filtro adaptado de 20 y una tasa similar a las supernovas de tipo Ib/c, LIGO–Virgo–KAGRA (LVK) podría detectar ≲1 evento al año, lo que sugiere que los eventos de ondas gravitacionales pueden estar ya ocultos en los datos observados. Los detectores de ondas gravitacionales de tercera generación podrían detectar de docenas a cientos de discos colapsados ​​al año, dependiendo de la fuerza de enfriamiento y la tasa de formación del disco. Las amplitudes de ondas gravitacionales de los discos colapsados ​​son ≳100 veces más altas con una tasa de eventos sustancialmente mayor que las de las supernovas de colapso del núcleo, lo que las convierte potencialmente en la clase de ondas gravitacionales de tipo ráfaga más prometedora para LVK y Cosmic Explorer. Esto resalta la importancia de una mayor exploración y modelado de las ondas gravitacionales impulsadas por discos, lo que promete brindar conocimientos sobre la física de las estrellas en colapso.