Mintha a kozmológusok mást se tekintenének küldetésüknek, mint az általános relativitáselmélet újabb és újabb próbára tételét. Eddig az elmélet - és Albert Einstein - egész jól jöttek ki a tesztekből, és ez most sem történt másként.
Maximiliano Isi és munkatársai az MIT-n egy újabb módszert eszeltek ki a relativitáselmélet predikcióinak tesztelésére. Összeolvadó fekete lyukak által keltett gravitációs hullámokat vizsgáltak. Ezek a téridő terjedő gyűrődései, amelyek a csengőkhöz hasonlóan különböző frekvenciákon “szólnak”. Ahogy az ajtócsengő hangmagasságát is az alakja, illetve tömege határozza meg, úgy a fekete lyukak gravitációs hullámai is tömegüktől és forgási sebességüktől függenek.
Az általános relativitáselmélet értelmében a fekete lyukak egészen egyszerű objektumok.
A teória szerint működésüket mindössze három tényező ismeretében teljesen le lehet írni: a tömegük, a perdületük és az elektromos töltésük ismerete szükséges ehhez. Sőt, a gyakorlatban, csak az első kettő kell, mert nagyon valószínű, hogy a fekete lyukak nem rendelkeznek töltéssel.
Semmilyen más információ nem nyerhető ki a fekete lyuk eseményhorizontján belülről (így az általa elnyel objektumokról sem tudhatunk semmit). Vagyis elég korlátozottak a vizsgálható tulajdonságai, így az általa keltett gravitációs hullámok, és azok frekvenciája nehezen nélkülözhető információkat hordoz.
Ahogy a hanghullámok esetében, úgy a gravitációs hullámoknak is van alapfrekvenciája (ez a sáv a legerősebb és ez tart a legtovább), de vannak e frekvenciának felharmonikusai is. Isi és munkatársai a LIGO (gravitációshullám-kereső interferométer-konzorcium) 2015-ös mérési adatait elemezve rábukkant az akkor felfedezett gravitációs hullám egyik felharmonikusára.
Ez az első alkalom, hogy a kutatók egynél több frekvenciasávra bukkantak egy gravitációs hullámban.
A kutatók csak a felharmonikus adatait használva újra meghatározták az összeolvadó fekete lyukak tömegét, és egymás körüli forgásuk sebességét (amelyet a LIGO kutató már megtettek az egyéb adatok alapján). Az eredmények, miszerint a fekete lyukak tömege 68-szorosa a napunkénak, és 100-szor fordulnak meg másodpercenként egymás körül, jól közelítik a korábbi eredményeket.
Egyúttal megfelelnek azoknak az értékeknek, amelyek a relativitáselmélet biztosította elméleti keret alapján várhatók. Vagyis Einsteinnek megint igaza volt.
Egyelőre.