Pruebas de la Relatividad General con GW150914

La detección de GW150914 por LIGO ofrece una oportunidad sin precedentes para estudiar el movimiento de dos cuerpos en un sistema binario de objetos compactos en un régimen de alta velocidad y altamente no lineal, y para observar la fusión final del binario y la excitación de modos del campo gravitacional que son exclusivamente relativistas. Realizamos varias investigaciones para determinar si GW150914 es consistente con una fusión binaria de agujeros negros en la relatividad general. Encontramos que la masa y el giro del remanente final, determinados a partir de las fases de baja frecuencia (inspiral) y alta frecuencia (postinspiral) de la señal, son mutuamente consistentes con la solución de agujeros negros binarios en relatividad general. Además, los datos posteriores al pico de GW150914 son consistentes con el modo cuasinormal menos amortiguado inferido a partir de la masa y el giro del agujero negro remanente. Utilizando modelos de formas de onda que permiten violaciones parametrizadas de la relatividad general durante las fases de inspiral y fusión, realizamos pruebas cuantitativas sobre la fase de las ondas gravitacionales en el régimen dinámico y determinamos las primeras cotas empíricas sobre varios coeficientes post-Newtonianos de orden alto. Limitamos la longitud de onda de Compton del gravitón, asumiendo que los gravitones se dispersan en el vacío de la misma forma que partículas con masa, obteniendo una cota inferior del 90% de confianza de 10^13 km. En conclusión, dentro de nuestras incertidumbres estadísticas, no encontramos evidencia de violaciones de la relatividad general en el régimen de gravedad genuinamente de campo fuerte.