Kollision av två neutronstjärnor som visar elektromagnetiska och gravitationsvågemissioner under sammanslagningsprocessen. Den kombinerade tolkningen av flera budbärare gör det möjligt för astrofysiker att förstå neutronstjärnornas inre sammansättning och att avslöja materiens egenskaper under de mest extrema förhållandena i universum. Kredit:Tim Dietrich
En kombination av astrofysiska mätningar har gjort det möjligt för forskare att sätta nya begränsningar på radien av en typisk neutronstjärna och tillhandahålla en ny beräkning av Hubble-konstanten som indikerar den hastighet med vilken universum expanderar.
"Vi studerade signaler som kom från olika källor, till exempel nyligen observerade sammanslagningar av neutronstjärnor, " sa Ingo Tews, en teoretiker i kärn- och partikelfysik, Astrofysik och kosmologi grupp vid Los Alamos National Laboratory, som arbetat med ett internationellt samarbete av forskare om analysen som ska visas i tidskriften Vetenskap den 18 december. "Vi analyserade tillsammans gravitationsvågsignaler och elektromagnetiska emissioner från sammanslagningarna, och kombinerat dem med tidigare massmätningar av pulsarer eller senaste resultat från NASA:s Neutron Star Interior Composition Explorer. Vi finner att radien för en typisk neutronstjärna är cirka 11,75 kilometer och Hubble-konstanten är cirka 66,2 kilometer per sekund per megaparsek."
Att kombinera signaler för att få insikt i avlägsna astrofysiska fenomen kallas inom området multibudbärarastronomi. I detta fall, forskarnas multi-budbäraranalys gjorde det möjligt för dem att begränsa osäkerheten i deras uppskattning av neutronstjärnans radier till inom 800 meter.
Deras nya sätt att mäta Hubble-konstanten bidrar till en debatt som har uppstått från andra, konkurrerande bestämningar av universums expansion. Mätningar baserade på observationer av exploderande stjärnor kända som supernovor är för närvarande i strid med de som kommer från att titta på den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB), som i huvudsak är överbliven energi från Big Bang. Osäkerheterna i den nya multibudbäraren Hubble-beräkningen är för stora för att definitivt lösa oenigheten, men mätningen är något mer stödjande av CMB-metoden.
Tews primära vetenskapliga roll i studien var att ge input från kärntekniska beräkningar som är utgångspunkten för analysen. Hans sju medarbetare på uppsatsen består av ett internationellt team av forskare från Tyskland, Nederländerna, Sverige, Frankrike, och USA.
En kombination av astrofysiska mätningar har gjort det möjligt för forskare att sätta nya begränsningar på radien av en typisk neutronstjärna och ge en ny beräkning av Hubble-konstanten som indikerar den hastighet med vilken universum expanderar.
Konstnärens intryck av två inspirerande neutronstjärnor kort innan deras kollision. Kredit:Nicals Moldenhauer
"Vi studerade signaler som kom från olika källor, till exempel nyligen observerade sammanslagningar av neutronstjärnor, " sa Ingo Tews, en teoretiker i kärn- och partikelfysik, Astrofysik och kosmologi grupp vid Los Alamos National Laboratory, som arbetade med ett internationellt samarbete av forskare om analysen som skulle visas i tidskriften Science den 18 december. "Vi analyserade tillsammans gravitationsvågsignaler och elektromagnetiska emissioner från sammanslagningarna, och kombinerat dem med tidigare massmätningar av pulsarer eller senaste resultat från NASA:s Neutron Star Interior Composition Explorer. Vi finner att radien för en typisk neutronstjärna är cirka 11,75 kilometer och Hubble-konstanten är cirka 66,2 kilometer per sekund per megaparsek."
Att kombinera signaler för att få insikt i avlägsna astrofysiska fenomen kallas inom området multibudbärarastronomi. I detta fall, forskarnas multi-budbäraranalys gjorde det möjligt för dem att begränsa osäkerheten i deras uppskattning av neutronstjärnans radier till inom 800 meter.
Deras nya sätt att mäta Hubble-konstanten bidrar till en debatt som har uppstått från andra, konkurrerande bestämningar av universums expansion. Mätningar baserade på observationer av exploderande stjärnor kända som supernovor är för närvarande i strid med de som kommer från att titta på den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB), som i huvudsak är överbliven energi från Big Bang. Osäkerheterna i den nya multibudbäraren Hubble-beräkningen är för stora för att definitivt lösa oenigheten, men mätningen är något mer stödjande av CMB-metoden.
Tews primära vetenskapliga roll i studien var att ge input från kärnkraftsteoretiska beräkningar som är utgångspunkten för analysen. Hans sju medarbetare på uppsatsen består av ett internationellt team av forskare från Tyskland, Nederländerna, Sverige, Frankrike, och USA.
