نجوم امواج گرانشی هنوز در مراحل اولیه است. تاکنون بر پر انرژی ترین و متمایزترین منابع امواج گرانشی، مواردی مانند ادغام فاجعه آمیز سیاهچاله ها و ستاره های نوترونی است. اما با بهبود تلسکوپ‌های گرانشی ما، این بینش تغییر خواهد کرد و به اخترشناسان این امکان را می‌دهد که جهان را به روش‌هایی که قبلا غیرممکن بود، کاوش کنند.
اگرچه امواج گرانشی شباهت های زیادی به امواج نور دارند، اما یک تفاوت مشخص این است که بیشتر اجسام در برابر امواج گرانشی شفاف هستند. نور می تواند توسط ماده جذب، پراکنده و مسدود شود، اما امواج گرانشی عمدتاً فقط از ماده عبور می کنند. آنها می توانند توسط جرم یک جسم تغییر کنند، اما به طور کامل مسدود نمی شوند.
این بدان معناست که امواج گرانشی می تواند به عنوان ابزاری برای مشاهده درون اجسام نجومی استفاده شود، مشابه روشی که اشعه ایکس یا MRI به ما اجازه می دهد تا درون بدن انسان را ببینیم.
این ایده پشت یک مطالعه اخیر است که به چگونگی استفاده از امواج گرانشی برای کاوش در داخل خورشید می پردازد. خورشید بسیار داغ و متراکم است و نور نمی تواند در آن نفوذ کند. حتی نور تولید شده در هسته خورشید بیش از 100000 سال طول می کشد تا به سطح خورشید برسد.
تنها اطلاعات ما در مورد فضای داخلی خورشید از هلیوسیسمولوژی بدست می آید، جایی که اخترشناسان ارتعاشات سطح خورشید را که توسط امواج صوتی درون خورشید ایجاد می شود، مطالعه می کنند.
در این مطالعه جدید، تیم به بررسی چگونگی استفاده از امواج گرانشی ستارگان نوترونی با سرعت چرخش بمی پردازد. اگرچه یک جسم چرخان کاملاً صاف امواج گرانشی ایجاد نمی کند اما اجسام در حال چرخش نامتقارن این کار را می کنند.
ستارگان نوترونی می توانند تغییر شکل ها یا خیزش های کوهستانی ناشی از گرمای داخلی یا میدان های مغناطیسی خود داشته باشند. اگر چنین ستاره نوترونی به سرعت بچرخد، جریان پیوسته ای از امواج گرانشی تولید می کند. این امواج گرانشی بسیار ضعیف تر از آن هستند که توسط تلسکوپ های فعلی رصد شوند، اما نسل بعدی رصدخانه های گرانشی باید قادر به تشخیص آنها باشند.
از آنجایی که ستارگان نوترونی در کهکشان بسیار رایج هستند، برخی از آنها طوری قرار گرفته اند که خورشید از منظر ما از مقابل آنها عبور می کند. از بیش از 3000 تپ اختر شناخته شده، حدود 500 مورد از آنها کاندیدای مناسبی برای منابع امواج گرانشی هستند و آنها از پشت خورشید عبور می کنند. این تیم از پروفایل این سه تپ اختر به عنوان نقطه شروع استفاده کرده است.
از آنجایی که خورشید نسبت به امواج گرانشی شفاف است، تنها تأثیری که خورشید بر آنها می گذارد، جرم گرانشی آن است. همانطور که امواج از خورشید عبور می کنند، کمی از نظر گرانشی تغییر می کنند. مقدار عدسی شدن، بستگی به جرم خورشید و توزیع آن جرم دارد. این تیم دریافت که با اندازه گیری های مناسب و مشاهدات امواج گرانشی می تواند مشخصات چگالی خورشید را با دقت 3 سیگما اندازه گیری کند.
سه تپ اختر شناخته شده احتمالاً تنها بخش کوچکی از منابع امواج گرانشی هستند که از پشت خورشید می گذرند. بیشتر ستارگان نوترونی دارای جهت چرخشی هستند که فلاش های رادیویی را به سمت ما هدایت نمی کند، اما همچنان می توان از آنها به عنوان کاوشگر گرانشی استفاده کرد.
احتمالاً صدها ستاره نوترونی با سرعت چرخش قابل رصد وجود دارد که در طول یک سال از پشت خورشید می گذرند. بنابراین از آنجایی که ما قادر به مشاهده امواج گرانشی آنها هستیم، آنها باید نمایی عالی از درون نزدیکترین ستاره به ما را ارائه دهند.
