Un nuevo estudio ha refinado las relaciones universales que describen las oscilaciones del modo fundamental (modo f) en estrellas de neutrones. Estas relaciones son cruciales para la astrosismología de estrellas de neutrones mediante ondas gravitacionales. Los investigadores han utilizado una amplia muestra de ecuaciones de estado (EOS) paramétricas por tramos para analizar la frecuencia y el tiempo de amortiguación del modo f en el marco de la relatividad general. El trabajo demuestra que las relaciones universales existentes, que dependen únicamente de la masa y el radio de la estrella de neutrones, presentan desviaciones significativas que están fuertemente correlacionadas con la rigidez general de la EOS.

Para abordar estas desviaciones, el equipo ha introducido términos de corrección lineales que dependen del radio característico predicho por la EOS y de la pendiente de la curva masa-radio para masas intermedias. Estas correcciones mejoran la precisión de las relaciones universales, transformándolas de un modelo de un solo parámetro a uno de tres parámetros. Por ejemplo, en el caso de la emisión de ondas gravitacionales por un púlsar como Vela, la estimación de la relación señal-ruido puede variar hasta un 10% con las relaciones anteriores, mientras que el nuevo modelo proporciona una predicción casi exacta.

En contraste, el estudio encontró que las relaciones universales entre el modo f y la deformabilidad de marea muestran una dependencia mínima de la EOS en sus residuos, manteniendo una alta insensibilidad a la ecuación de estado. Este avance es fundamental para la próxima generación de detectores de ondas gravitacionales, que permitirán la detección de estas señales y, por tanto, el estudio detallado de la estructura interna de las estrellas de neutrones a través de la astrosismología de ondas gravitacionales.