النجم النيوتروني هو بقايا مضغوطة لنجم ضخم بعد انفجار مستعر أعظم. المادة فيه مضغوطة إلى الكثافة النووية: ملعقة صغيرة من هذه المادة تزن مثل جبل. في هذه الظروف القصوى، تكون البروتونات والنيوترونات متراصة، وتحت ضغط هائل قد تولد هيبرونات — وهي باريونات تحتوي على كوارك غريب. حتى الآن، بقي من غير الواضح كيف يؤثر وجود الهيبرونات على ديناميكا النجوم النيوترونية.
بنا مؤلفو الدراسة الجديدة أول نموذج يتتبع في الوقت نفسه تطور تركيزات الإلكترونات والجسيمات الغريبة في مادة النجم النيوتروني. عندما يدور نجمان من هذا النوع حول بعضهما قبل الاندماج، تقوم قوى المد والجزر بضغط وتمديد مادتهما بشكل دوري — تشبيه عجن العجين مناسب هنا، وإن كانت التشوهات في الواقع تحدث في وسط نووي شديد الكثافة. استجابةً لهذه الاضطرابات، تنطلق داخل النجم تفاعلات نووية تحوّل الجسيمات إلى بعضها. اتضح أن التفاعلات التي تشمل الهيبرونات تجري بسرعة كبيرة، بينما التفاعلات مع الإلكترونات أبطأ بكثير. بسبب هذا الخلل، لا تصل المادة إلى التوازن الترموديناميكي وتكتسب لزوجة فعالة، تشبه شرابًا كثيفًا جدًا. تظهر الحسابات أن هذه اللزوجة تفوق بعشرات المرات توقعات النماذج السابقة التي لم تأخذ الهيبرونات في الاعتبار.
اللزوجة العالية تعمل كممتص للصدمات، تخمد اهتزازات النجم، تمامًا كما يخمد ممتص الصدمات اهتزاز السيارة. لكن بالنسبة للموجات الثقالية، هذا ليس مجرد تبديد للطاقة: بل يتغير إيقاع اقتراب النجمين نفسه. حسب العلماء أنه خلال اللفات الأخيرة قبل الاصطدام، قد يزيح طور الموجة الثقالية بمقدار 0.14 راديان. هذه قيمة ملحوظة لكاشفي LIGO وVirgo. إذا أمكن قياس هذا الإزاحة الطورية، فسيصبح أول دليل رصدي مباشر على وجود الهيبرونات في باطن النجوم النيوترونية.
وهكذا، فإن الجسيمات الغريبة، التي لا يمكن حتى الآن إنتاجها إلا في المسرعات، قد تظهر في الفضاء — من خلال خلل بالكاد يُلحظ في رقصة الجاذبية للنجوم النيوترونية المندمجة.
الهيبرونات تعيش أقل من جزء من مليار من الثانية في المختبر، لكن داخل النجم النيوتروني قد توجد لملايين السنين — فالضغط يمنعها من التفكك.
في رواية «لهب فوق الهاوية» لفيرنور فينج، تعمل النجوم النيوترونية كموطن لكائنات فائقة الذكاء تحس بالموجات الثقالية.