همهمة النجوم النيوترونية التي لم تُسمع سريع

الأصل: "Wide parameter-space O3 search for continuous gravitational waves from unknown neutron stars in binary systems"
· P. B. Covas, M. A. Papa, R. Prix
arXiv:2605.14728 · 2026-05-14 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
استمع علماء الفلك إلى السماء بحثًا عن صدى الجاذبية المستمر من النجوم النيوترونية المزدوجة ووضعوا حدًا أكثر صرامة على ارتجافها الخفي.

قمة الغزال تدور بسرعة هائلة وبدلاً من الطنين المنتظم تصدر أزيزًا هادئًا — لأنها مشوهة قليلاً. هكذا تعمل النجوم النيوترونية تقريبًا: كرات بحجم مدينة، مضغوطة إلى كثافة تجعل ملعقة صغيرة من مادتها تزن مثل جبل. إذا لم يكن هذا النجم كرة مثالية، بل لديه "نتوء" صغير على جانبه، فإنه يصدر موجات جاذبية مستمرة — تموجات في الفضاء نفسه تنتشر عبر الكون.

من الصعب جدًا التقاط هذه التموجات. إنها أضعف من الهمس، كما أنها تغير نبرتها عندما يدور النجم في زوج مع رفيقه — مثل صفارة سيارة تقترب وتبتعد. هذا النوع من الأزواج هو ما بحث عنه مؤلفو الدراسة: لأول مرة نظروا في المنطقة التي يتجاوز فيها تردد "الطنين" 520 اهتزازة في الثانية، ويستمر رقص المداري أقل من ثلاثة أيام. في السابق، ظلت هذه الأماكن على "خريطة الأصوات" بقعة بيضاء — لم تكن القوة الحاسوبية كافية لفحص جميع الاحتمالات.

نصف النجوم النابضة المعروفة التي تدور أسرع من 25 مرة في الثانية تعيش في أنظمة ثنائية. تدفق المادة من النجم المجاور هو وسيلة طبيعية لخلق "التشوه" المطلوب لإصدار إشعاع الجاذبية.

كاشفات LIGO وVirgo لم تلتقط أي صوت. لكن الصمت هو أيضًا نتيجة. الآن نعلم: إذا كان هناك نجم نيوتروني على مسافة مئة فرسخ فلكي (أي حوالي 300 سنة ضوئية) منا، يدور أكثر من 495 دورة في الثانية، فإن تسطيحه لا يتجاوز 5.2 جزء من المليون من حجمه. بعبارة أخرى، "النتوء" على جانبه ليس أعلى من بضعة ملليمترات. لو كانت الأرض بهذه النعومة، لما وصل أعلى جبل إلى الركبة.

كما حدد المؤلفون ما يسمى بأنماط r — موجات خاصة داخل النجم نفسه يمكن أن تهزه دون أي مساعدة من رفيقه. بالنسبة للنجوم التي تدور أسرع من 740 مرة في الثانية، لا يمكن أن تتجاوز سعة هذه التذبذبات جزءًا ونصف من المليون من نصف القطر.

هذا البحث يشبه الاستماع إلى غابة شاسعة على أمل التقاط حفيف صرصور معين. حتى الآن لا يُسمع سوى الصمت، لكن القدرة على سماعه بهذا المستوى تتحدث عن حساسية الأدوات. ربما يلتقط الجيل القادم من الكاشفات أخيرًا هذا الهمهمة المستمرة — وعندها سنعرف مدى "التجعد" الذي يمكن أن تكون عليه أصلب الأجسام في الكون.

إذا أمكن تلميع نجم نيوتروني بحجم مدينة بشكل مثالي، فسيكون سطحه أكثر نعومة بمليون مرة من أفضل مرآة صنعها الإنسان. و"تجعد" صغير بارتفاع ملليمتر واحد سيجعله يصدر موجات جاذبية.

في رواية "الاتصال" لكارل ساجان، يتم اكتشاف إشارة غريبة بتردد مضاعف لتردد دوران النجم النابض — كما لو أن شخصًا ما قام بتضمين رسالة عمدًا في إيقاع النجم النيوتروني.

\epsilon < 5.2 \times 10^{-8}
الحد على الإهليلجية (التسطيح النسبي) للنجم النيوتروني: الفرق بين نصف القطر الاستوائي والقطبي مقسومًا على متوسط نصف القطر لا يتجاوز 5.2 جزء من المليون.
العلماء
Albert EinsteinBarry BarishKip ThorneRichard FeynmanRussell HulseHenri Poincaré
المفاهيم
موجة جاذبية مستمرة موجات ثقالية من ثنائي شاذ مصفوفة توقيت النباض النجم النابض الراديوي تذبذبات النجم النيوتروني نانوغراف تشكل ثنائي النجوم النيوترونية إشارة راديوية غيغاهرتز نبضات المغناطيسار في انفجارات أشعة غاما جي دبليو 170817 نبضة الأشعة السينية نانوهرتز نطاق ترددي تردد مداري فترة التذبذب معدل الدوران نبض صفارة قياسية كواكب الأقزام الحمراء