Una piedra cae en un estanque y las ondas se expanden por la superficie. Pero si el estanque está agitado, con olas que se cruzan, el panorama se complica. Algo parecido ocurre en el espacio alrededor de un agujero negro cuando algo lo perturba: vibra y emite ondas gravitacionales. Hasta ahora, los astrofísicos se han centrado sobre todo en los 'picos' individuales, los modos cuasinormales, que se asemejan al tañido que se apaga de una campana. Pero cualquier perturbación deja también una cola continua que se prolonga en el tiempo, como el zumbido que persiste tras el golpe.
Los autores del nuevo trabajo aplicaron el método de escalamiento complejo para describir ese zumbido en agujeros negros en un espacio de Sitter, es decir, en un mundo donde la energía oscura provoca que el universo se expanda de forma acelerada. La idea del método recuerda a un truco de sonido: para oír un ruido débil, hay que subir la ganancia. Aquí, matemáticamente, se 'giran' las coordenadas, transformando las ondas salientes en ondas que se atenúan, y así todas las perturbaciones, tanto las discretas como las continuas, pueden analizarse en un único espectro.
Los investigadores probaron el método con perturbaciones escalares, electromagnéticas y gravitacionales alrededor de un agujero negro de Schwarzschild–de Sitter. Descubrieron que una constante cosmológica no nula desplaza notablemente tanto las frecuencias cuasinormales como la densidad del espectro continuo. Además, el enfoque resultó aplicable a agujeros negros en espacios de dimensiones superiores, al menos para los tipos de oscilaciones tensoriales y vectoriales. Esto abre la puerta al estudio de objetos más exóticos, incluidos los que predicen algunas teorías de cuerdas.
Este enfoque podría ser útil para analizar los datos de los detectores de ondas gravitacionales. En lugar de buscar solo los patrones conocidos de los modos cuasinormales, se podría tener en cuenta también la respuesta continua, lo que permitiría pesar los agujeros negros con mayor precisión y comprobar si el espacio que nos rodea está realmente impregnado de energía oscura.
Los modos cuasinormales de un agujero negro dependen únicamente de su masa y de su velocidad de rotación, igual que el timbre de una campana viene determinado por su tamaño y forma, y no por el objeto con el que se la golpea.
En 'Interstellar', los protagonistas viajan a través de un agujero de gusano cerca de un agujero negro supermasivo, pero si este estuviera en un espacio de Sitter, su 'eco' gravitacional sonaría de manera distinta debido a la expansión cosmológica.