Visión artística del horizonte de eventos del agujero negro.
Los astrofísicos de PFUR (Universidad de la Amistad de los Pueblos de Rusia) propusieron un enfoque para simplificar los cálculos de los efectos observados en la vecindad de los agujeros negros, para lo cual no se utiliza el aparato matemático de la teoría clásica de la relatividad de Einstein. La teoría general de la relatividad dice que el movimiento de cualquier cuerpo masivo conduce a la aparición de ondulaciones espacio-temporales (ondas gravitacionales). Por primera vez pudieron inscribirse en 2015. Las ondas gravitacionales son un eco de la confluencia de objetos gravitacionales masivos, como los agujeros negros. En estas áreas, la gravedad es tan poderosa que incluso la luz no puede escapar.
El descubrimiento de las ondas gravitacionales obligó a los científicos a revisar las viejas teorías que explican la estructura y las características de los agujeros negros, y emprender el desarrollo de otras nuevas. En algunos casos, las ecuaciones de Einstein resultaron ser erróneas. En un intento por comprender una serie de cuestiones fundamentales (materia oscura, energía oscura y gravedad cuántica), han surgido varias teorías generalizadas.
En anticipación de las nuevas observaciones de las ondas gravitacionales, los teóricos analizaron los efectos existentes desde la posición de diferentes teorías gravitacionales. Al mismo tiempo, surgieron problemas, uno de los cuales radica en la complejidad de los cálculos: se requiere una gran variedad de datos y amplias integraciones numéricas. Además, las características de diferentes partes del espacio-tiempo pueden ser descritas por varias funciones. Los agujeros negros se describen con elegantes ecuaciones solo en la teoría de Einstein: es simple y tiene ciertas características simétricas. Pero la característica de los agujeros negros requiere de ecuaciones complejas, grandes equipos y supercomputadoras. En cualquier ecuación hay varios miembros. Cada uno de ellos es responsable de un determinado parámetro del sistema y está asociado con las principales características relativamente estables. Estas relaciones pueden ser extremadamente complejas, por lo que los expertos intentan evitarlas haciendo suposiciones y aproximaciones.
En el nuevo trabajo, los científicos de RUDN demostraron que el proceso de resolver algunas teorías que no son de Einstein se puede simplificar. Al comparar los resultados esperados y observados, se encontró que los efectos de algunos miembros que distorsionan la simetría elegante son tan pequeños que se pueden descuidar. Una vez obtenido el resultado que describe la posición del objeto, se compara con los datos físicos. Si los valores son similares, entonces la ecuación simplificada se considera correcta.
Los astrofísicos de la Universidad RUDN describieron una manera de resolver otro problema. Tal vez nos falte la verdadera teoría de la gravedad. Luego, al describir los agujeros negros, los teóricos deben usar ecuaciones que tengan en cuenta los parámetros de cada teoría particular. Todo esto requiere cálculos complejos, pero el nuevo enfoque los hará mucho más fáciles. Es importante entender que las leyes que gobiernan los agujeros negros difieren de la física clásica o cuántica. Además, todavía no está claro si los entendemos correctamente. El estudio de los agujeros negros revelará los patrones universales de desarrollo y predecirá el destino del universo.
