Поиски гравитационных волн от Скорпиона X-1: новые рекордные пределы
Международная коллаборация LIGO-Virgo-KAGRA опубликовала результаты нового поиска непрерывных гравитационных волн от нейтронной звезды в двойной системе Скорпион X-1. Этот объект считается одним из самых перспективных источников для обнаружения таких волн благодаря быстрому вращению и аккреции вещества.
Анализ данных из первой части четвертого наблюдательного сеанса LIGO позволил применить метод перекрестной корреляции с передискретизацией. Ученые искали сигналы в диапазоне частот от 25 до 200 Гц, что соответствует возможным частотам вращения нейтронной звезды от 12,5 до 100 Гц для квадрупольного излучения и до 120–150 Гц для r-мод.
Главный результат — верхние пределы на амплитуду гравитационных волн впервые оказались ниже так называемого уровня тормозного баланса. Это означает, что если нейтронная звезда имеет адронное уравнение состояния, то в данном диапазоне частот равновесие между аккрецией и излучением нарушается, и необходимы уточнения моделей.
Наиболее чувствительные ограничения достигают значений около 5?10??? при усреднении по углу наклона оси вращения и 2?10??? при оптимальной ориентации. Глубина чувствительности составила 70–75 Гц??/?, что значительно превосходит предыдущие поиски.
С точки зрения деформации нейтронной звезды, полученные пределы соответствуют эллиптичности порядка 3?10?? для сигнала на частоте 75 Гц и 3?10?? для 200 Гц. Такие значения приближаются к деформациям, которые может выдерживать обычная ядерная материя, и представляют интерес для теории.
Все выявленные кандидаты в сигналы были отклонены в ходе иерархического анализа и проверки на дополнительных данных. Таким образом, непрерывные гравитационные волны от Скорпиона X-1 пока не обнаружены, но новые ограничения существенно сужают область поиска и проверяют модели внутреннего строения нейтронных звезд.
