PDI- Dpto de Física Nº 50

PI Nº 50 “Astrofísica de altas energías”

Director: GHEZZI, Cristian

Co-director: ROSTON, Graciela

Integrantes: IBARRA, Rebeca

Periodo de realización del proyecto: 01/01/2016 al 1/12/2018

Resumen:

Las estrellas de neutrones son objetos compactos relativistas de gran interés para la física y la astrofísica. Su estudio nos permitirá determinar el comportamiento de la materia en regímenes imposibles de alcanzar en los laboratorios y aceleradores de partículas terrestres. Por otro lado, estas estrellas son fuentes de emisión de ondas gravitacionales. En este trabajo estudiaremos las oscilaciones de estrellas de neutrones en el régimen de perturbaciones no-lineales. Resolveremos numéricamente las ecuaciones de Einstein de la gravitación con simetría esférica, utilizando para ello el código collapse05 (Ghezzi 2005). Mediante un post-procesamiento de las simulaciones podremos obtener el espectro de modos normales por medio de una transformada rápida de Fourier, y periodogramas de Lomb-Scargle. El régimen lineal de la estrella se estudia integrando numéricamente la ecuación de Chandrasekhar. De esta manera, es posible comparar los espectros en cada régimen.

Mediante la colaboración entre los miembros del equipo, extenderemos el proyecto para estudiar las ecuaciones de estado de una estrella de neutrones, y los modelos nucleares aplicados a la comprensión de la microfísica en dicho problema. Estamos interesados también en el enfriamiento estelar, y en el transporte y oscilación de los neutrinos desde el interior de la estrella.

Palabras claves: Objetos compactos, simulaciones numéricas, oscilaciones de estrellas, ecuaciones de estado, modelos nucleares.

Abstract:

Neutron stars are relativistic compact objects of great interest for physics and astrophysics. Its study will allow us to determine the behavior of matter in regimes that are impossible to achieve in terrestrial laboratories and particle accelerators. On the other hand, these stars are sources of emission of gravitational waves. In this work, the oscillations of neutron stars in the nonlinear perturbations regime are studied. Einstein's equations of gravitation with spherical symmetry are numerically solved, using the code collapse05 (Ghezzi 2005). Post-processing simulations were performed to obtain the spectrum of normal modes by means of a fast Fourier transform, and Lomb-Scargle periodogram. The linear regime of the star is studied numerically integrating the equation for Chandrasekhar. This makes it possible to compare the spectra in each regime.

Through collaboration between team members, we will extend the project to study the equations of state of a neutron star, and nuclear models applied to the understanding of microphysics in the problem. We are also interested in the main cooling, and transport and oscillation of neutrinos from the interior of the star.

Keywords: Compact objects, numerical simulations, stellar oscillations, equations of state, nuclear models