Tira una piedra a un estanque y verás ondas en el agua. Golpea una campana y resonará a su frecuencia. Un agujero negro tras colisionar con otro también "suena", solo que en lugar de sonido, lo que vibra es el propio espacio. Estas oscilaciones amortiguadas se denominan modos cuasinormales (como un tañido que se va apagando poco a poco). Dependen de la masa y la rotación del agujero: gracias a ellos podemos saber con qué nos hemos topado.
Durante décadas, los físicos se han topado con una rareza: en ciertas frecuencias, llamadas algebraicamente especiales, los modos empezaban a duplicarse o incluso desaparecían por completo. Como si una campana, en una misma nota, diera a veces un tañido limpio, a veces un sonido ronco y a veces silencio, sin razón aparente. Los autores del nuevo trabajo han encontrado la explicación mirando "bajo el capó" de las matemáticas. Han rastreado el comportamiento de los puntos especiales (polos y ceros) en las distintas hojas de Riemann: imagina un aparcamiento de varias plantas donde un coche puede estar en un nivel y su sombra en otro.
Resulta que la "duplicación" es una ilusión óptica: dos modos se acercan, pero no se fusionan, sino que parecen intercambiar sus papeles (los físicos lo llaman cruce evitado). Uno de los modos se excita, el otro se amortigua, como dos péndulos en un mismo soporte donde la energía fluye de un lado a otro. Y la desaparición completa de un modo ocurre cuando un polo de un modo cuasinormal es exactamente anulado por un cero del llamado modo de Matsubara (esto ya viene de efectos térmicos, como si el ruido de fondo de una habitación recortara de repente una nota de la melodía).
El misterio que atormentaba a los teóricos desde finales del siglo pasado se ha resuelto con imágenes sencillas: péndulos, aparcamiento, columpios. Ahora que los detectores como LIGO captan ondas gravitacionales de la fusión de agujeros negros, entender todos los matices de su "tañido" deja de ser una rareza académica: es el camino directo para pesar y medir con más precisión a estos oscuros gigantes.
Las frecuencias algebraicamente especiales, en torno a las cuales se armó el revuelo, solo aparecen en agujeros negros en rotación (de Kerr). Para un agujero negro de Schwarzschild sin rotación no existe tal anomalía: simplemente no tiene con qué "enredar" sus propias oscilaciones.
En la novela de Peter Watts "Visión ciega", una nave alienígena se comunica mediante ondas gravitacionales moduladas: en esencia, "canta" en un lenguaje similar a los modos cuasinormales de los agujeros negros.