Sistemas binarios de objetos compactos, como agujeros negros, son laboratorios naturales para probar la relatividad general en regímenes de campo fuerte. Las correcciones de curvatura superior a la relatividad general, como las descritas por la teoría de Gauss-Bonnet escalar (sGB), son de particular interés. Esta teoría introduce un campo escalar acoplado dinámicamente a los escalares de curvatura, lo que puede generar condensados escalares alrededor de los agujeros negros. La consideración de una masa para este campo escalar es una extensión natural que introduce nueva fenomenología y escalas adicionales en el sistema.

Investigadores han calculado las dinámicas de un sistema binario de agujeros negros sin espín en el contexto de la teoría sGB masiva, utilizando la aproximación post-newtoniana (PN). Han obtenido soluciones para las ecuaciones de movimiento, la transformación del centro de masas y la energía de enlace para órbitas circulares y excéntricas hasta el orden 1PN. Por primera vez, estos cálculos incluyen las correcciones de curvatura superior acopladas a la masa escalar. Aunque los cálculos son válidos para masas escalares genéricas, las expresiones explícitas finales asumen que la masa escalar es pequeña en comparación con la masa total del sistema binario, expandiéndose hasta el orden cuadrático en esta relación.

Los resultados muestran que las correcciones de la masa escalar a la energía de enlace invariante de calibre presentan términos de orden con el mismo y diferente signo. En el límite perturbativo, esto contribuye a una disminución general de la energía de enlace. Los efectos son más pronunciados en sistemas binarios con una alta relación de masas y una gran excentricidad. Estos métodos y resultados serán fundamentales para futuros cálculos de las ondas gravitacionales emitidas por tales sistemas, lo que permitirá una comparación más precisa con las observaciones de detectores como LIGO y Virgo, y ayudará a refinar nuestra comprensión de la gravedad en condiciones extremas.