Sean McWilliams, un profesor asistente en la Universidad de West Virginia, ha desarrollado un método matemático para calcular las propiedades de los agujeros negros a partir de datos de ondas gravitacionales. Ha escrito un artículo que describe su método y lo ha publicado en el arXiv servidor de preimpresión. El artículo ha sido aceptado para su publicación en Cartas de revisión física .

Han pasado dos años desde que un equipo que trabajaba con el detector LIGO llegó a los titulares de todo el mundo al anunciar que habían detectado ondas de gravedad. Desde ese tiempo, los trabajadores allí y en otros lugares han continuado el trabajo, buscando comprender mejor los agujeros negros, fusionando estrellas de neutrones, y ultimamente, la gravedad misma. Pero ese trabajo se ha visto obstaculizado en un aspecto:la fuente de las ondas de gravedad, fusionando agujeros negros, es tan complicado que se pensó que las señales que generan no podrían interpretarse matemáticamente. En lugar de, los científicos han estado interpretando las señales comparándolas con las señales generadas mediante simulaciones por computadora.

En este nuevo esfuerzo, McWilliams (que fue miembro del Consejo de Colaboración Científica de LIGO) afirma haber desarrollado fórmulas matemáticas que pueden usarse para calcular la señal. Sus cálculos implican el uso de la órbita circular estable más interna (ISCO), un área alrededor de un agujero negro que es aproximadamente tres veces la distancia del horizonte de eventos, donde un objeto puede orbitar el agujero negro sin caer. Históricamente, ISCO ha sido un desafío para los astrofísicos que buscan una solución matemática al problema.

McWilliams explica que eludió el problema simplemente omitiendo el estado final de los agujeros negros fusionados. En su lugar, usó la relatividad general para calcular lo que le sucedería a una masa pequeña cuando girara, y finalmente perturbado, el agujero negro final que resultó. Ese, él nota, le permitió calcular la señal desde la CIUO y hacia adentro. Su método analítico utiliza dos fórmulas que creó para estudiar las ondas de gravedad que emergen de la colisión de agujeros negros. Afirma que los resultados son tan precisos como los proporcionados por las simulaciones. También sugiere que podrían usarse en futuras pruebas de relatividad general y para analizar datos de LIGO a medida que los investigadores observan más colisiones de agujeros negros. Se requiere más trabajo por parte de otros en el campo antes de que se puedan verificar las afirmaciones que ha hecho McWilliams.

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