Sean McWilliams, professeur assistant à l'Université de Virginie-Occidentale, a développé une méthode mathématique pour calculer les propriétés des trous noirs à partir de données d'ondes gravitationnelles. Il a écrit un article décrivant sa méthode et l'a posté sur le site arXiv serveur de préimpression. L'article a été accepté pour publication dans Lettres d'examen physique .

Cela fait deux ans qu'une équipe travaillant avec le détecteur LIGO a fait la une du monde entier en annonçant avoir détecté des ondes de gravité. Depuis cette époque, les ouvriers d'ici et d'ailleurs ont continué le travail, chercher à mieux comprendre les trous noirs, fusion d'étoiles à neutrons, et ultimement, gravité elle-même. Mais un tel travail a été entravé à un égard - la source des ondes de gravité, fusion des trous noirs, est si compliqué qu'on pensait que les signaux qu'ils génèrent ne pouvaient pas être interprétés mathématiquement. Au lieu, les scientifiques ont interprété les signaux en les comparant aux signaux générés à l'aide de simulations informatiques.

Dans ce nouvel effort, McWilliams (qui était membre du conseil de collaboration scientifique du LIGO) prétend avoir développé des formules mathématiques pouvant être utilisées pour calculer le signal. Ses calculs impliquent l'utilisation de l'orbite circulaire stable la plus interne (ISCO), une zone autour d'un trou noir qui est approximativement trois fois la distance de l'horizon des événements, où un objet peut orbiter autour du trou noir sans tomber dedans. L'ISCO a toujours été un défi pour les astrophysiciens à la recherche d'une solution mathématique au problème.

McWilliams explique qu'il a évité le problème en omettant simplement l'état final des trous noirs fusionnés. Il a plutôt utilisé la relativité générale pour calculer ce qui arriverait à une petite masse pendant qu'elle tournait, et finalement perturbé, le dernier trou noir qui en a résulté. Cette, note-t-il, lui a permis de calculer le signal de l'ISCO et vers l'intérieur. Sa méthode analytique utilise deux formules qu'il a créées pour étudier les ondes de gravité qui émergent des trous noirs en collision. Il prétend que les résultats sont aussi précis que ceux fournis par les simulations. Il suggère également qu'ils pourraient être utilisés dans de futurs tests de relativité générale et pour analyser les données de LIGO alors que les chercheurs observent davantage de collisions de trous noirs. Davantage de travail par d'autres dans le domaine est nécessaire avant que les affirmations de McWilliams puissent être vérifiées.

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