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宾州州立大学是新国家科学基金会物理前沿中心的合作伙伴

这张图显示了两颗中子星合并后的物质密度,从而形成了一个黑洞

大学公园,爸爸。——一个新的国家科学基金会(NSF)支持物理前沿中心宾夕法尼亚州立大学的一个合作伙伴——网络中微子,核天体物理学和对称性(N3AS)——扩大现有能力的范围和深度在建模一个宇宙中最暴力的事件:中子星的合并和它的爆炸之后。

由NSF在五年内获得1090万美元,加州大学Berkeley-based中心将专注于用最极端的环境中发现的天体物理学——大爆炸,超新星和中子星和黑洞合并——作为测试基础物理实验室条件下的地面实验室。

”作为物理学前沿中心的活动的一部分,我们数值相对论组宾夕法尼亚州立大学将执行超级计算机模拟的中子星合并和超新星桥密集的物质和中微子物理学中的他人开发的节点中心的天文观测这些事件,”David Radice说助理教授物理学和天文学和天体物理学的科学的大学希伯。

该中心将专注于多个研究领域,包括:

  • 对在超新星和中子星中心发现的超密度、富含中子的核物质的描述。
  • 中微子是天体物理爆炸中能量和粒子计数的主要来源。
  • 核合成,即新元素的产生,特别是那些在大爆炸或恒星燃烧过程中没有产生的比铁重的元素。
  • 暗物质约占宇宙质量的85%,但只能通过其引力效应间接观测到;暗物质可以影响超新星和中子星的冷却方式。
  • 利用高性能计算来模拟合并和超新星。

日益增长的网络的超灵敏的引力波探测器——包括一个新的地下探测器在日本,叫做KAGRA (Kamioka引力波探测器),将与现有的探测器LIGO(激光干涉引力波天文台)在美国和处女座(欧洲天文台)在意大利-中心将能够确定新宇宙中灾难性事件,包括中子星合并。

两颗中子星合并产生的引力波,提供了有关这些奇异物体结构的丰富信息。这些奇异物体的质量大约与太阳相当,被挤进半径约为6英里的球体中。中子星在合并过程中如何变形,反映了核物质在数倍于原子核密度时的性质。

This animation shows the simulated merger of two neutron stars.
Image

这个动画展示了两个中子星合并的模拟过程。

IMAGE: David Radice, Penn State

该中心将与日本最大的研究机构理研所(RIKEN)和法国国家科学研究中心(CNRS)建立密切联系。它将支持一个奖学金项目,每年聘四名研究员进行为期三年的研究;前两年在N3AS研修生所选择的机构学习,而第三年研修生必须转到不同的机构进行研究。

该中心的机构成员包括加州大学伯克利分校、洛斯阿拉莫斯国家实验室、北卡罗来纳州立大学西北大学俄亥俄大学、宾夕法尼亚州立大学、圣地亚哥大学肯塔基大学、明尼苏达大学、新罕布什尔大学圣母大学华盛顿大学威斯康星大学麦迪逊分校

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.psu.edu/story/632838/2020/09/24/research/penn-state-partner-new-nsf-physics-frontier-center