Sintonizando el zumbido de las estrellas giratorias exprés
Después de una explosión de supernova, queda una estrella de neutrones: una bola del tamaño de una ciudad de materia inimaginablemente densa, girando cientos de veces por segundo. Cualquier pequeña imperfección en su superficie la haría tambalearse como un trompo desequilibrado, emitiendo un tenue zumbido a través del tejido del espacio. Ese zumbido es una onda gravitacional, una ondulación en el espacio-tiempo predicha por Albert Einstein.
Los astrónomos sintonizaron los detectores LIGO, creados por científicos como Rainer Weiss, hacia 34 de estas estrellas giratorias, escuchando su zumbido. Tras la búsqueda más exhaustiva hasta ahora, no oyeron nada.
El silencio es revelador: el púlsar del Cangrejo invierte menos del 0,04% de su energía rotacional en ondas gravitacionales. Extrapola esa suavidad a todo el cosmos, y estas estrellas son más redondas que cualquier objeto conocido. Si algún día captamos su débil susurro, se abrirá una ventana a la materia más densa del universo.
Resumen original
tal como lo escribieron los autores, en inglés arXiv:2603.25938
Rotating non-axisymmetric neutron stars (NSs) are promising sources for continuous gravitational waves (CWs). Such CWs can, if detected, inform us about the internal structure and equation of state of NSs. Here, we present a narrowband search for CWs from known pulsars, for which an efficient and sensitive matched-filter search can be applied. Narrowband searches are designed to be robust to mismatches between the electromagnetic (EM) and gravitational emissions, in contrast to fully targeted searches where the CW emission is assumed to be phase-locked to the EM one. In this work, we search for the CW counterparts emitted by 34 pulsars using data from the first and second parts of the fourth LIGO--Virgo--KAGRA observing run. This is the largest number of pulsars so far targeted for narrowband searches in the advanced detector era. We use the 5n-vector narrowband pipeline, which applies frequency-domain matched filtering. In previous searches, it covered a narrow range in the frequency -- frequency time derivative ($$f$$ -- $$\dot{f}$$) space. Here, we also explore a range in the second time derivative of the frequency $$\ddot{f}$$ around the value indicated by EM observations. Additionally, for the first time, we target sources in a binary system with this kind of search. We find no evidence for CWs and therefore set upper limits on the strain amplitude emitted by each pulsar, using simulated signals added in real data. For 20 analyses, we report an upper limit below the theoretical spin-down limit. The tightest constraint is for pulsar PSR J0534+2200 (the Crab pulsar), for which our strain upper limit on the CW amplitude is $$\lesssim 2\%$$ of its spin-down limit, corresponding to less than $$0.04\%$$ of the spin-down power being radiated in the CW channel.
Una cucharadita de materia de estrella de neutrones pesa unos 10 mil millones de toneladas, como meter el Monte Everest en un terrón de azúcar.