Sean McWilliams, een assistent-professor aan de West Virginia University, heeft een wiskundige methode ontwikkeld om de eigenschappen van zwarte gaten te berekenen uit zwaartekrachtsgolfgegevens. Hij heeft een paper geschreven waarin hij zijn methode beschrijft en heeft deze op de website geplaatst arXiv preprint-server. Het artikel is geaccepteerd voor publicatie in Fysieke beoordelingsbrieven .

Het is twee jaar geleden dat een team dat met de LIGO-detector werkte, wereldwijd de krantenkoppen haalde door aan te kondigen dat ze zwaartekrachtgolven hadden gedetecteerd. Sinds die tijd, arbeiders aldaar en elders hebben het werk voortgezet, op zoek naar een beter begrip van zwarte gaten, samensmeltende neutronensterren, en uiteindelijk, zwaartekracht zelf. Maar dergelijk werk is in één opzicht belemmerd:de bron van de zwaartekrachtgolven, samenvoegen van zwarte gaten, is zo ingewikkeld dat men dacht dat de signalen die ze genereren niet wiskundig konden worden geïnterpreteerd. In plaats daarvan, wetenschappers hebben de signalen geïnterpreteerd door ze te vergelijken met signalen die zijn gegenereerd met behulp van computersimulaties.

In deze nieuwe poging McWilliams (die lid was van de LIGO Scientific Collaboration Council) beweert wiskundige formules te hebben ontwikkeld die kunnen worden gebruikt om het signaal te berekenen. Zijn berekeningen omvatten het gebruik van de binnenste stabiele cirkelvormige baan (ISCO), een gebied rond een zwart gat dat ongeveer drie keer de afstand van de waarnemingshorizon is, waar een object om het zwarte gat kan draaien zonder erin te vallen. ISCO is in het verleden een uitdaging geweest voor astrofysici die op zoek waren naar een wiskundige oplossing voor het probleem.

McWilliams legt uit dat hij het probleem omzeilde door simpelweg de uiteindelijke toestand van de samengevoegde zwarte gaten weg te laten. In plaats daarvan gebruikte hij de algemene relativiteitstheorie om te berekenen wat er zou gebeuren met een kleine massa als deze in, en uiteindelijk verontrust, het laatste zwarte gat dat daaruit voortkwam. Dat, hij merkt op, stond hem toe om het signaal van de ISCO en naar binnen te berekenen. Zijn analytische methode maakt gebruik van twee formules die hij heeft gemaakt om de zwaartekrachtgolven te bestuderen die ontstaan ​​uit botsende zwarte gaten. Hij beweert dat de resultaten net zo nauwkeurig zijn als die van simulaties. Hij suggereert ook dat ze kunnen worden gebruikt in toekomstige tests van de algemene relativiteitstheorie en voor het analyseren van gegevens van LIGO naarmate onderzoekers meer botsingen met zwarte gaten waarnemen. Er is meer werk nodig van anderen in het veld voordat de beweringen die McWilliams heeft gedaan kunnen worden geverifieerd.

© 2019 Wetenschap X Netwerk