في مكان ما في أعماق الفضاء، يدور ثقبان أسودان فائقا الكتلة ثقب أسود حول بعضهما البعض. رقصتهما ليست سلسة — فالمدار بيضاوي الشكل، كحبل مطاطي يتمدد تارة وينكمش تارة أخرى. كل دورة من هذا القبيل تولد تموجات في نسيج الزمكان — موجات ثقالية. تنتشر هذه الموجات في كل الاتجاهات، وبعد ملايين السنين تصل إلى الأرض، فتمدّدها وتضغطها بمقدار أصغر من نواة الذرة.
يحاول علماء الفلك التقاط هذا الهمس باستخدام شبكات من التلسكوبات الراديوية — مصفوفات توقيت النجوم النابضة. إنهم يراقبون العشرات من النجوم النابضة (نجوم نيوترونية سريعة الدوران تصل نبضاتها في مواعيد دقيقة). إذا مرت موجة ثقالية بين نجم نابض والأرض، يضطرب الإيقاع. الهدف الرئيسي هو إشارة مستمرة من زوج واحد من الثقوب السوداء، خاصة إذا كان مدارهما بعيدًا عن الدائرة المثالية. في دراسة جديدة، اختبر العلماء كيف يمكن تمييز هذه الإشارة من الضوضاء العامة الناتجة عن مئات الآلاف من الأنظمة الثنائية البعيدة.
اتضح أنه عند الترددات العالية، عندما تمر الثقوب السوداء بالقرب من بعضها البعض، يمكن قياس كتلة كل منهما بدقة عالية. هذا يشبه وزن قمتين يدوران بسرعة فائقة من خلال الصفير الذي يصدرانه. لكن عند الترددات المنخفضة، لا يمكن تمييز الإشارة تقريبًا عن الخلفية العامة — كما لو كنت تحاول سماع صوت مغنٍّ واحد في جوقة ضخمة. كتب مؤلفو العمل برنامجًا يعمل على بطاقات الرسوميات ويسرّع العمليات الحسابية المعقدة. سيسمح هذا في المستقبل بمعالجة البيانات الحقيقية بشكل أسرع، وربما التقاط مثل هذا الزوج اللامركزي لأول مرة.
النجوم النابضة مستقرة جدًا لدرجة أن دورانها يمكن مقارنته بدقة الساعات الذرية. أي انحراف في وصول النبضة بمقدار جزء من مليار من الثانية يشير إلى مرور موجة ثقالية.
في رواية «الاتصال» لكارل ساغان، يتم اكتشاف إشارة غريبة باستخدام مصفوفة من التلسكوبات الراديوية، تشبه تلك التي تبحث عن الموجات الثقالية.