A LIGO Tudományos Kollaboráció által eddig észlelt 50 gravitációs hullám forrása minden esetben fekete lyukakból vagy neutroncsillagokból álló kettős rendszer volt. Az asztrofizikában azonban ismertek más típusú kompakt objektumok is, mint a bozoncsillag vagy a gravacsillag. Előbbi a szokásos, fermionokból álló égitestekkel ellentétben bozonokból áll (pl. a sötét anyag jelölt axionokból). Utóbbi kívülről hasonló a fekete lyukhoz, de belsejében de Sitter vákuum található, amit egy vékony anyaghártya határol. A négyféle kompakt égitest jelentősen különbözik tömeg-kvadrupól paraméterében.

Gergely Árpád László professzor, Keresztes Zoltán docens és Tápai Márton doktorandusz a Physical Review D folyóiratban megjelent munkájukban [1] kidolgozták a fekete lyuk, neutroncsillag, bozoncsillag vagy gravacsillag komponensekkel rendelkező kettős rendszerek szekuláris (jelentős számú pályára átlagolt) dinamikáját excentrikus pályákon, második posztnewtoni rendig, a spin és kvadrupól-effektusok figyelembevételével.

Forrás: Physical Review D

Új effektusokat találtak a spin vektorok dinamikájában, melyeket a kvadrupól paraméter okoz, így ezek előfordulása a kettős komponenseinek természetétől függ. Ilyen a kisebbik spin irányának vándorlása az egyik pólustól a másikig (flip-flop jelenség) jelentős kvadrupól-deformációval rendelkező nagyobb spinű neutroncsillag esetén, vagy a két spin precessziós sebességének váltakozó sorrendje fekete lyuk kettős vagy feketelyuk-gravacsillag kettős esetén.

Egy másik, szintén a Physical Review D folyóiratban megjelent munkában [2] Keresztes Zoltán és Gergely Árpád László a kettős rendszerben keringő fekete lyukak, neutroncsillagok, bozon csillagok vagy gravacsillagok egyensúlyi spin konfigurációinak lineáris stabilitását vizsgálta. Kollineáris konfigurációkban (ha a spinek párhuzamosak a pálya-impulzusmomentummal) az egyformán irányított spinek általában stabilak. Az ellentétes irányítottságúak esetén azonban, a neutroncsillagokból, bozon csillagokból vagy gravacsillagokból álló rendszerekben a bespirálozás során a stabil konfigurációt instabil, majd újból stabil konfiguráció követi. Megállapították a stabilitási tartományokat a koplanáris egyensúlyi konfigurációk esetén is (amikor a két spin és a pálya-impulzusmomentum egy síkba esik), elemezve, hogyan függ a stabilitás a kompakt égitest jellegétől.

[1] https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.103.084024

[2] https://journals.aps.org/prd/abstract/10.1103/PhysRevD.103.084025