لماذا تهمس الموجات الثقالية بمئة ميغا إلكترون فولت؟ سريع
في قاعة شاسعة وُضعت مئة شوكة رنانة. كل واحدة منها نجم نابض، بقايا نجم فائقة الكثافة تدور بسرعة جنونية وتبعث نبضات راديوية أدق من أي ساعة. عندما تمر موجة صوتية منخفضة عبر القاعة، تبدأ كل الشوكات الرنانة بالانحراف قليلًا في الوقت نفسه. هكذا تعمل النجوم النابضة النجوم النابضة ككاشف: فهي تلتقط كيف يتمدد الزمكان وينضغط قليلًا بفعل موجة ثقالية الموجات الثقالية عابرة. مؤخرًا، التُقطت موجات من هذا القبيل بتردد نانوهرتز (دورة واحدة خلال سنوات) — والآن يتساءل العلماء عن مصدرها.
إحدى الفرضيات: في الكون الفتي، عندما كان عمره نحو عشر ميكروثوانٍ، حدث تحول طوري — مثل تحول الماء إلى جليد، لكن على نطاق الكون كله. عند درجة حرارة تبلغ نحو مئة ميغا إلكترون فولت (أي أكثر حرارة بعشرة آلاف مرة من باطن الشمس)، غلت فقاعات الطور الجديد، وتصادمت، وهزّت نسيج الزمكان. يبيّن مؤلفو العمل أن هذا التحول ليس عشوائيًا: فهو ينشأ في نموذج تتبادل فيه المادة المظلمة والنيوترونات العادية جسيمات، مثل بندولين مربوطين بنابض. هذه التذبذبات هي التي تولّد ذلك الفائض من المادة الذي نحن مصنوعون منه.
النموذج لا يفسر الموجات فحسب. بل يتنبأ بأن جسيمات المادة المظلمة يجب أن تدفع بعضها البعض قليلًا — تقريبًا عند حد ما تسمح به الملاحظات. كما تظهر جسيمات محايدة جديدة أخف من مئة ميغا إلكترون فولت، قد تترك أثرًا في المسرعات كطاقة مفقودة أو تغيّر صورة اضمحلال النيوترون. وهكذا تربط الموجات الثقالية بين نشأة المادة، وخصائص النجوم النيوترونية، والبحث عن فيزياء جديدة في المختبر.
تلك القاعة ذات الشوكات الرنانة النجوم النابضة لم تعد مجرد رصد لهدير بعيد. بل يمكنها أن تخبرنا لماذا يوجد في الكون مادة أصلًا، وكيف تتصرف أكثر المادة مراوغة.
الموجات الثقالية النانومترية تمدد الزمكان بضعف شديد لدرجة أن المسافة من الأرض إلى الشمس تتغير بسمك شعرة على مدى سنوات — والنجوم النابضة تلتقط ذلك.
في رواية «بيضة التنين» لروبرت فوروارد، تعيش كائنات على نجم نيوتروني تعتمد حياتها على جاذبيته الهائلة؛ لو انضغط النجم بسبب المادة المظلمة، لهلك عالمهم.