Steven Detweiler

En 1979, Detweiler propuso el uso de las observaciones colectivas de una red de púlsares para detectar ondas gravitacionales con longitudes de onda del orden de años luz . ^{[ 2 ]} Esto se basó en una propuesta anterior de Mikhail Sazhin para usar púlsares individuales. ^{[ 6 ]} Hoy en día, esta idea se conoce como red de cronometraje de púlsares . La idea fue adoptada experimentalmente por primera vez por Foster y Backer en 1990, ^{[ 7 ]} y actualmente existen cinco experimentos de redes de cronometraje de púlsares activos en todo el mundo . En 2023, esta idea condujo al descubrimiento de un fondo estocástico de ondas gravitacionales por el experimento NANOGrav y otros experimentos de redes de cronometraje de púlsares . ^{[ 3 ]}

En 1975, junto con Subrahmanyan Chandrasekhar , Detweiler calculó las frecuencias características con las que oscilan las perturbaciones alrededor de un agujero negro de Schwarzschild . ^{[ 8 ]} A diferencia de los modos normales de las estrellas, las oscilaciones de un agujero negro decaen exponencialmente, razón por la cual se denominan modos cuasinormales . El espectro de modos cuasinormales de un agujero negro está determinado unívocamente por su masa, extensión y (posiblemente) carga. Por lo tanto, la observación del espectro de modos cuasinormales de un agujero negro permite la identificación de sus parámetros y posibles desviaciones de las predicciones de la relatividad general . Esto ha florecido en un campo de investigación activo conocido como espectroscopia de agujeros negros .

A principios de la década de 2000, Detweiler comenzó a trabajar en el formalismo de la autofuerza gravitacional . Una de sus contribuciones clave al campo fue, junto con Bernard Whiting, una novedosa descomposición de la función de Green para perturbaciones métricas lineales en un fondo curvo en una parte singular que resolvía la ecuación de Einstein linealizada con una fuente puntual, y una parte regular que resolvía la ecuación de Einstein linealizada en el vacío y es responsable de la retroalimentación de la autofuerza gravitacional del campo sobre la partícula que lo genera. ^{[ 9 ]} Esta división regular-singular de la función de Green hace explícito cómo se manifiesta el principio de equivalencia para sistemas que involucran reacción de radiación. ^{[ 10 ]} La división regular-singular de Detweiler-Whiting, como se la conoce comúnmente, juega un papel fundamental en los métodos modernos de cálculo de la autofuerza gravitacional.

Los cálculos de la dinámica de los agujeros negros binarios dependen, notoriamente, de diversas elecciones de calibre de coordenadas realizadas en el cálculo. Esto constituye una seria complicación al intentar comparar resultados producidos mediante diferentes métodos. Dichas comparaciones suelen requerir el cálculo de cantidades invariantes de calibre. En 2008, Detweiler introdujo un nuevo invariante de este tipo basado en el corrimiento al rojo experimentado en la parte regular de su división regular-singular. ^{[ 11 ]} Este invariante de corrimiento al rojo de Detweiler, como se le conoce, ha jugado un papel clave en la realización de comparaciones entre diferentes formalismos para resolver el problema relativista de dos cuerpos , como la teoría postnewtoniana y la autofuerza gravitacional. Por ejemplo, es a través de comparaciones del corrimiento al rojo de Detweiler entre cálculos postnewtonianos y de autofuerza gravitacional que se reveló que podría haber contribuciones conservativas a la dinámica postnewtoniana en potencias impares de la velocidad relativa. ^{[ 12 ]} Además, el corrimiento al rojo de Detweiler ocupa un lugar central en la primera ley de la mecánica de agujeros negros binarios . ^{[ 13 ]} Esta relación ha demostrado ser clave para incorporar los resultados de la autofuerza gravitacional en modelos efectivos de forma de onda de un solo cuerpo. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}