La detección de ondas gravitacionales procedentes de la fusión de agujeros negros ha abierto una nueva ventana para probar la Relatividad General (RG) en regímenes de campo fuerte. Una técnica clave es el análisis del "ringdown", la fase final de la coalescencia donde el agujero negro resultante se asienta a su estado estable, emitiendo ondas gravitacionales con frecuencias características conocidas como modos cuasinormales (QNM). Tradicionalmente, la investigación se ha centrado en buscar desviaciones en estas frecuencias QNM respecto a las predichas por la métrica de Kerr de la RG.
Sin embargo, un estudio reciente sugiere que el análisis del ringdown podría ser más complejo de lo esperado. Si existen campos nuevos, más allá de los descritos por la RG, y estos interactúan no-mínimamente con la gravedad, sus propios modos cuasinormales podrían "contaminar" la señal del ringdown. Esto implicaría que las desviaciones observadas no se deberían únicamente a cambios en las frecuencias de los QNM de la RG, sino también a la presencia de QNM adicionales asociados a estos nuevos campos.
Los investigadores han explorado esta idea en el contexto de la acción de Horndeski con simetría de desplazamiento, que describe interacciones entre un campo escalar sin masa y la gravedad, resultando en ecuaciones de segundo orden. Mediante un análisis perturbativo, considerando una expansión en la carga escalar por unidad de masa del agujero negro (q), han demostrado que, hasta el orden q², el acoplamiento entre el campo escalar y el invariante de Gauss-Bonnet es el único término que contribuye tanto a los cambios de frecuencia como a la contaminación. Ambos efectos aparecen en el mismo orden perturbativo. Si se relaja la suposición de que la amplitud escalar está suprimida por q, la contaminación puede aparecer en el orden principal de q, dominando sobre los cambios de frecuencia y recibiendo correcciones adicionales de otros acoplamientos. Este hallazgo subraya la importancia de considerar la posible presencia de campos escalares al interpretar las señales de ringdown de agujeros negros.