Asterossismologia de Estrelas de Nêutrons e Relações Universais do Modo-f

Abstract

Estrelas de Nêutrons estão entre os objetos mais densos e exóticos do universo, frutos do colapso gravitacional de estrelas massivas em explosão de supernova. Com massas algumas vezes maiores que a do Sol comprimidas em raios de 10 a 15 km, seu interior atinge densidades que superam até mesmo a de um núcleo atômico, transformando-as em laboratórios cósmicos únicos para o estudo e compreensão de fenômenos nucleares nos regimes mais extremos. A relação matemática que encapsula o comportamento da matéria sob tais condições são as Equações de Estado (EoS). Diferentes modelos teóricos de EoS foram desenvolvidos prevendo propriedades macroscópicas como massa máxima e raio diferentes.

Uma forma de sondar o interior destes objetos e restringir uma EoS é através da Asterossismologia, um campo da astronomia que estuda as oscilações internas de uma Estrela de Nêutrons com o objetivo de compreender sua estrutura e composição. Quando uma Estrela de Nêutrons é perturbada de forma energética, seus interior oscila em um conjunto de frequências chamados modos quasi-normais, que por sua vez, perturba o espaço-tempo e emite ondas gravitacionais. O modo mais proeminente de detecção é o modo fundamental, que é fortemente utilizado na construção de correlações que independem das EoS: as chamadas relações universais.

Esta pesquisa tem como objetivo simular, utilizando o algoritmo GREAT (Torres-Forné et al. [2018]), as diferentes previsões de propriedades das Estrelas de Nêutrons para um conjuntos de EoS representativas, bem como investigar a validade de relações universais propostas pelas literaturas, quantificando sua precisão e discutindo suas implicações para a astronomia de ondas gravitacionais.