बाइनरी न्यूट्रॉन स्टार विलय के सिमुलेशन से पता चलता है कि भविष्य के डिटेक्टर थर्मोन्यूक्लियर पदार्थ के विभिन्न मॉडलों के बीच अंतर करेंगे। शोधकर्ताओं ने यह पता लगाने के लिए सुपरकंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग किया कि न्यूट्रॉन स्टार विलय गुरुत्वाकर्षण तरंगों को कैसे प्रभावित करते हैं, और अवशेषों के तापमान के साथ एक महत्वपूर्ण संबंध की खोज करते हैं। यह शोध थर्मोन्यूक्लियर पदार्थ का पता लगाने और समझने में भविष्य की प्रगति में योगदान दे सकता है।
जब दो न्यूट्रॉन तारे एक-दूसरे की परिक्रमा करते हैं, तो वे अंतरिक्ष-समय में तरंगें छोड़ते हैं जिन्हें गुरुत्वाकर्षण तरंगें कहा जाता है। ये तरंगें कक्षा से ऊर्जा का उपभोग करती हैं जब तक कि दोनों तारे अंततः टकराकर एक ही वस्तु में विलीन नहीं हो जाते। वैज्ञानिकों ने यह पता लगाने के लिए सुपरकंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग किया कि परमाणु पदार्थ के विभिन्न मॉडलों का व्यवहार इन विलयों के बाद निकलने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों को कैसे प्रभावित करता है। उन्होंने अवशेष के तापमान और इन गुरुत्वाकर्षण तरंगों की आवृत्ति के बीच एक मजबूत संबंध पाया। अगली पीढ़ी के डिटेक्टर इन मॉडलों के बीच अंतर करने में सक्षम होंगे।
वैज्ञानिक पृथ्वी पर अज्ञात स्थितियों में परमाणु सामग्री का अध्ययन करने के लिए प्रयोगशालाओं के रूप में न्यूट्रॉन सितारों का उपयोग करते हैं। वे न्यूट्रॉन स्टार विलय का निरीक्षण करने और यह समझने के लिए वर्तमान गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों का उपयोग कर रहे हैं कि अल्ट्रा-घने ठंडे पदार्थ कैसे व्यवहार करते हैं। हालाँकि, ये डिटेक्टर मर्ज किए गए तारों से सिग्नल को माप नहीं सकते हैं। इस सिग्नल में थर्मोन्यूक्लियर पदार्थ के बारे में जानकारी होती है। भविष्य के डिटेक्टर इन संकेतों के प्रति और भी अधिक संवेदनशील होंगे। क्योंकि वे विभिन्न मॉडलों के बीच अंतर भी कर सकते हैं, इस अध्ययन के नतीजे बताते हैं कि भविष्य के डिटेक्टर वैज्ञानिकों को थर्मोन्यूक्लियर पदार्थ के बेहतर मॉडल बनाने में मदद करेंगे।
इस अध्ययन ने THC_M1 का उपयोग करके न्यूट्रॉन स्टार विलय की जांच की। THC_M1 एक कंप्यूटर कोड है जो तारे के शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और घने पदार्थ में न्यूट्रिनो प्रक्रिया के कारण होने वाली अंतरिक्ष-समय की वक्रता को ध्यान में रखते हुए, न्यूट्रॉन तारे के विलय का अनुकरण करता है। शोधकर्ताओं ने राज्य के समीकरण में विशिष्ट ताप क्षमता को अलग-अलग करके विलय पर थर्मल प्रभावों के प्रभाव का परीक्षण किया, जो न्यूट्रॉन स्टार की सामग्री के तापमान को एक डिग्री तक बढ़ाने के लिए आवश्यक ऊर्जा को मापता है। परिणामों की मजबूती सुनिश्चित करने के लिए, शोधकर्ताओं ने दो प्रस्तावों पर सिमुलेशन किया। उन्होंने न्यूट्रिनो के अधिक अनुमानित उपचार के साथ उच्च-रिज़ॉल्यूशन रन को दोहराया।
संदर्भ
जैकब फील्ड्स, अविरल प्रकाश, माटेओ ब्रेस्ची, डेविड रेडिस, सेबेस्टियानो बर्नुज़ी और आंद्रेडा सिल्वा श्नाइडर द्वारा "बाइनरी न्यूट्रॉन स्टार मर्जर्स में थर्मल इफेक्ट्स", 31 जुलाई, 2023, एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स।
डीओआई:10.3847/2041-8213/एसी5बी2
"कम तीसरे गति हस्तांतरण के दौरान न्यूट्रॉन-कार्बन इंटरैक्शन में परमाणु प्रभावों की पहचान", 17 फरवरी 2016 तक, "भौतिक समीक्षा पत्र"।
DOI:10.1103/PhysRevLett.116.071802
इस कार्य में पेन स्टेट के नेशनल एनर्जी रिसर्च साइंटिफिक कंप्यूटिंग सेंटर, पिट्सबर्ग सुपरकंप्यूटिंग सेंटर और इंस्टीट्यूट फॉर कम्प्यूटेशनल एंड डेटा साइंसेज द्वारा उपलब्ध कराए गए कंप्यूटिंग संसाधनों का उपयोग किया गया।
संकलित स्रोत: ScitechDaily