Caracterització del mètode 'adaptive transient hough' per a la cerca d'ones gravitacionals en romanents de fusions d'estels de neutrons

Abstract

[cat] La detecció de l’esdeveniment GW170817 per la col.laboració LIGO-Virgo, consistint en una coalescència d’estels de neutrons, obrí la porta a l’estudi d’aquests astres a partir d’ones gravitacionals. L’estudi dels estels de neutrons ha permès investigar la matèria en condicions extremes i estendre les fronteres de la cosmologia, proporcionant una nova manera de mesurar la constant de Hubble de forma independent, i ha aportat a l’estudi de la física nuclear, contribuint a la recerca sobre la síntesi d’elements massius. En el possible cas que l’objecte resultant de la coalescència no col.lapsi instantàniament en un forat negre i formi un tercer estel de neutrons, quan aquest s’estabilitza, pot emetre ones gravitacionals transitòries de llarga durada, per l’estudi de les quals es va desenvolupar el mètode Adaptive Transient Hough. La contribució d’aquest treball consisteix en la caracterització del mètode sobre corbes de sensibilitat dels detectors d’ones gravitacionals de segona generació Advanced LIGO i Advanced Virgo, realitzar un estudi sobre el seu cost computacional i estudiar l’abast dels detectors de tercera generació Einstein Telescope, Cosmic Explorer i NEMO. D’aquesta manera es posarà la base per a continuar el desenvolupament del mètode a fi de millorar la seva eficiència i aplicar-lo al període d’observació O4 de la col.laboració LIGO-Virgo-KAGRA.

[spa] La detección del evento GW170817 por la colaboración LIGO-Virgo, consistiendo en una coalescencia de estrellas de neutrones, abrió la puerta al estudio de estos astros a partir de ondas gravitacionales. El estudio de las estrellas de neutrones ha permitido investigar la materia en condiciones extremas y extender las fronteras de la cosmología, proporcionando una nueva forma de medir la constante de Hubble de forma independiente, y ha aportado al estudio de la física nuclear, contribuyendo en la busca de la síntesis de elementos masivos. En el posible caso de que el objeto resultante de una coalescencia no colapse instantáneamente en un agujero negro y forme una tercera estrella de neutrones, cuando éste se estabiliza, puede emitir ondas gravitacionales transitorias de larga duración, por el estudio de las cuales se desarrolló el método Adaptive Transient Hough. La contribución de este trabajo consiste en la caracterización del método sobre curvas de sensibilidad de los detectores de ondas gravitacionales de segunda generación Advanced LIGO y Advanced Virgo, realizar un estudio sobre su coste computacional y estudiar el alcance de los detectores de tercera generación Einstein Telescope, Cosmic Explorer y NEMO. De esta forma se pondrá la base para continuar el desarrollo del método con el fin de mejorar su eficiencia y aplicarlo al período de observación O4 de la colaboración LIGO-Virgo-KAGRA.

[eng] The detection of the GW170817 event by the LIGO-Virgo collaboration, consisting in a coalescence of neutron stars, opened the door to the study of these objects using gravitational waves. The study of neutron stars has made it possible to investigate matter under extreme conditions and extend the boundaries of cosmology, providing a new way to measure the Hubble constant independently, and has contributed to the study of nuclear physics, contributing in the research on the synthesis of massive elements. In the possible case where the object resulting from a coalescence does not instantly colapse into a black hole and forms a third neutron star, when it stabilizes, it can emit long-lasting transient gravitational waves, for the study of which the Adaptive Transient Hough method was developed. The contribution of this work consists in the characterization of the method on sensitivity curves of the second generation gravitational wave detectors Advanced LIGO and Advanced Virgo, to carry out a study on its computational cost and to assess its scope for the third generation detectors Einstein Telescope, Cosmic Explorer and NEMO. This will lay the groundwork for further development in order to improve its efficiency and apply it to the O4 observation period of the LIGO-Virgo-KAGRA collaboration.

[fre] La détection de l’événement GW170817 par la collaboration LIGO-Virgo, constitué par une coalescence d’étoiles à neutrons, a ouvert la porte à l’étude de ces étoiles à partir des ondes gravitationnelles. L’étude des étoiles à neutrons a permis d’étudier la matière dans des conditions extrêmes et d’étendre les frontières de la cosmologie, offrant une nouvelle façon de mesurer la constante de Hubble de manière indépendante, et a contribué à l’étude de la physique nucléaire, contribuant à la recherche sur la synthèse de éléments massifs. Dans le cas possible où l’objet résultant de la coalescence ne s’effondre pas instantanément dans trou noir et forme une troisième étoile à neutrons, lorsqu’il se stabilise, il peut émettre des ondes gravitationnelles transitoires de longue durée, par l’étude desquelles s’est développé le Adaptive Transient Hough méthode. L’apport de ce travail consiste en la caractérisation de la méthode sur les courbes de sensibilité des détecteurs d’ondes gravitationnelles de deuxième génération Advanced LIGO et Advanced Virgo, de réaliser une étude sur son coût de calcul et d’étudier la portée des détecteurs de troisième génération Einstein Telescope, Cosmic Explorer et NEMO. Cela jettera les bases d’un développement ultérieur de la méthode afin d’améliorer son efficacité et de l’appliquer à la période d’observation O4 de la collaboration LIGO-Virgo-KAGRA.