Los ecos gravitacionales pueden ser causados ​​por la colisión de dos agujeros negros, y puede indicar que estos objetos tienen propiedades físicas completamente nuevas. Los físicos de la RUDN llegaron a esta conclusión después de una serie de cálculos matemáticos. Los científicos afirman que si se confirma la existencia del fenómeno del eco, los astrofísicos tendrían que reconsiderar su visión de los objetos espaciales compactos. Los resultados del estudio se publicaron en Revisión física D .

Según la teoría de la relatividad general (GR), cualquier objeto masivo distorsiona el espacio-tiempo. Se observa un efecto similar cuando se coloca una bola de metal pesado sobre una tela elástica estirada. Cuanto más pesada es la pelota, cuanto más profunda es la depresión en la tela. Similar, cuanto mayor sea la masa de un objeto, cuanto más distorsiona el espacio-tiempo. Los agujeros negros se encuentran entre los objetos más pesados ​​del universo, y por lo tanto distorsionan más el espacio-tiempo. Cuando dos agujeros negros chocan, ondas gravitacionales se extienden desde el lugar de la colisión. Se pueden comparar con anillos en el agua, u ondas sonoras, pero hay una característica peculiar importante. Las ondas gravitacionales no se propagan espacialmente; ellas mismas son las oscilaciones del espacio-tiempo.

Las ondas gravitacionales de la colisión de dos agujeros negros decaen con el tiempo, pero en su etapa final, pueden causar el llamado eco, dispersión adicional de ondas. Puede compararse con el eco acústico normal. La existencia de tal eco gravitacional aún no se ha confirmado, y existen diferentes opiniones sobre su posible origen. Un físico de la RUDN, junto con colegas de la República Checa y Rusia, asumió que si la existencia de eco gravitacional se confirma experimentalmente, sería el comienzo de la nueva física añadida a GR.

Hipotéticamente los agujeros negros pueden estar influenciados por objetos masivos adyacentes, como núcleos galácticos, discos de acreción, o nubes de materia. Previamente, Se creía que las ondas gravitacionales pueden dispersarse sobre estos objetos y formar un eco. Los autores del estudio proporcionaron una prueba matemática de que tales objetos causan un eco muy débil o ninguno en absoluto.

Según los cálculos, para que un conglomerado de materia cause eco, su masa debería ser al menos comparable a la masa del propio agujero negro. Sin embargo, normalmente no hay objetos tan pesados ​​alrededor de los agujeros negros. Si fueron encontrados, Las ondas gravitacionales de tales agujeros negros se verían de manera diferente incluso en las etapas iniciales de colisión.

La segunda posible explicación podría ser las condiciones de contorno específicas en la superficie de un agujero negro. Para entenderlos, Los astrofísicos tendrán que reconsiderar sus puntos de vista sobre los agujeros negros, y no se puede hacer dentro del marco de RR.GG. existente.

"Demostramos que si el eco se registra después de la etapa final de la colisión, no indicaría la existencia de cierto objeto masivo cerca de un agujero negro, sino un conjunto de nuevas leyes físicas que describen las superficies de los objetos compactos, "dice Roman Konoplya, un coautor del trabajo, e investigador asociado del Instituto de Formación y Ciencia de Gravitación y Cosmología de la RUDN.