科学者たちは、これまでに検出された最も強力なブラックホール合併のデータを使用して、アルベルト・アインシュタインの一般相対性理論をテストし、驚くべき精度で正しいことが判明した。2025年のイベントで知られるGW250114は、これまでに最も明確な重力波信号を提供した。この画期的な成果は以前のテストを基盤とし、検出技術の継続的な進歩を強調している。
2025年、国際的な重力波検出器チームが、米国にあるレーザー干渉計重力波観測所（LIGO）とイタリアのVirgo検出器を含む、時空の強力なゆらぎであるGW250114を捉えた。この信号は、おそらく2つのブラックホールの合併によるもので、2016年のLIGO初検出以来の検出器感度の向上により、これまでに記録された最も大きな衝突として前例のない明瞭さを示した。 このイベントのノイズフリーのデータは、昨年初めて研究者がスティーブン・ホーキングの50年前の定理を検証することを可能にし、合併したブラックホールの事象の地平線が前駆体の地平線の合計よりも小さくないことを、ほぼ100%の信頼度で確認した。 これを基に、ニューヨークのコーネル大学のキーフ・ミットマンと同僚らは合併後のデータを分析した。アインシュタインの式によると、ブラックホールは加速する速度で内側に螺旋を描き、エネルギーの爆発で衝突し、その後特定の「リングダウンモード」で振動する。これは打たれた鐘に似ている。GW250114の強度により、これらの微弱なモードが初めて検出可能となった。 アインシュタインの予測のシミュレーションは、観測された周波数と密接に一致した。「データで測定した振幅は、数値相対論の予測と驚くほどよく一致する」とミットマンは語った。「アインシュタインの式は本当に解くのが難しいが、それを解き、検出器で一般相対性理論の予測を観測すると、両者が一致する。」 英国ポーツマス大学のローラ・ナッタルは、「結論として、アインシュタインはまだ正しい。一切がアインシュタインの重力に関する記述通りだ」と付け加えた。 限界は残る：現在の検出器感度のため、チームはアインシュタイン予測からの10%以下の偏差を排除できなかった。ミットマンは、将来の改良でこれらの誤差バーを狭め、極限条件下で一般相対性理論に欠陥があれば明らかにできる可能性を指摘した。結果はPhysical Review Lettersに掲載（DOI: 10.1103/6c61-fm1n）。