کمی پیش‌تر از آنکه کمپین رصد فضا با سه آشکارساز دوباره آغاز شود، فیزیکدان‌ها اعلام کردند هنگامی که دو جرم بسیار عظیم مانند دو سیاهچاله با یکدیگر برخورد می‌کنند، توانسته‌اند امواج گرانشی و موج‌های زودگذر بیشتری را در فضا شناسایی کنند. آنها در حال حاضر ۱3 جفت سیاهچاله در حال ادغام و دو جفت ستاره نوترونی را رصد می‌کنند، اما در همین زمان که یافته‌ها در حال تجمیع هستند، یک نظریه‌پرداز به پیشرفتی رسیده که می‌تواند روی تجزیه و تحلیل داده‌هایی که این تیم جمع‌آوری کرده، تأثیر بگذارد و راه آسان‌تری برای آزمایش تئوری جاذبه و همچنین تئوری نسبیت عام اینشتین ایجاد کند. جمع‌آوری‌کنندگان پیام‌های امواج گرانشی برای تفسیر این پیام‌ها آنها را با شبیه‌سازی‌های کامپیوتری مقایسه می‌کنند. حالا «شان مک‌ویلیامز»، یک اخترفیزیکدان تئوریک در دانشگاه وست‌ویرجینیا، فرمول دقیق ریاضی برای سیگنال‌ها و امواج ایجاد شده از ادغام دو سیاهچاله را محاسبه کرده است. سال ۱9۱9 اینشتین پیش‌بینی کرد زمانی که دو ستاره در مدار یکدیگر می‌چرخند، از خود امواج گرانشی تولید می‌کنند. هرچند او فهمیده بود که امواج بسیار ضعیف‌تر از آن‌اند که قابل ردیابی باشند. در سال 2015 فیزیکدان‌ها با تداخل‌سنج لیزری رصد امواج گرانشی توانستند انفجاری از امواج دو سیاهچاله که در ۱.3 میلیارد سال نوری دورتر در حال ادغام بودند را دریافت کنند.

زمانی که دو سیاهچاله شروع به نزدیک شدن به یکدیگر می‌کنند و در نهایت با یکدیگر ادغام می‌شوند، امواج شدیدتر می‌شوند تا در نهایت به یک سیاهچاله تبدیل شوند. برای کشف سیگنال‌ها و تشخیص جرم سیاهچاله‌ها و پارامترهای دیگر، دانشمندان آن را با سیگنال‌های شبیه سازی شده مقایسه می‌کنند؛ رویه‌ای که به دلیل پیچیدگی محاسبات است. بر اساس نسبیت عام، گرانش زمانی ایجاد می‌شود که جرم و انرژی فضازمان را خم می‌کنند. سیاهچاله یک منطقه گرانشی عظیم است. بنابراین وقتی دو سیاهچاله با یکدیگر ادغام می‌شوند، خمیدگی ایجادشده بیشتر می‌شود و این ریاضیات غیرخطی و لجوجانه‌ای ارائه می‌کند. حالا «مک‌ویلیامز» می‌گوید راه‌حلی پیدا کرده که این امواج را محاسبه کند. این محاسبه شامل مرکز سیاهچاله و افق رویداد آن می‌شود. در فاصله‌ای حدود ۱.5 برابر افق رویداد گرانش، سیاهچاله‌ها نورهای عبوری را به‌صورت یک مدار دایره‌ای خم می‌کنند که «حلقه نور» نام دارند. در فاصله سه برابر آن هم جایی است که یک جرم بزرگ می‌تواند بدون اینکه به درون سیاهچاله بیفتد، به دور آن بگردد که به آن ISCO می‌گویند. مک‌ویلیامز توانسته با استفاده از نسبیت عام سیگنال‌های پراکنده شده از داخل ISCO را محاسبه کند.

این مطلب اولین بار در ماهنامه دانشمند منتشر شده است.