Teoria względności i geony
Ogólna teoria względności Alberta Einsteina przewiduje istnienie obiektu nazywanego geonem. To teoretyczne zjawisko ma być falą elektromagnetyczną lub grawitacyjną, utrzymywaną przez jej własną energię. W ramach projektu GRAVITYWAVESTARS (Localized objects formed by self-trapped gravitational waves), finansowanego ze środków UE, badano, w jaki sposób fale grawitacyjne tworzą geony. Zespół opracował nowe rozwiązania matematyczne równań grawitacji. Problemem było tu skonstruowanie geonów, zbadanie ich stabilności i żywotności oraz przeanalizowanie konsekwencji istnienia geonów dla wszechświata. Badano też układy w fizyce materii skondensowanej i chromodynamice kwantowej. Uczeni podeszli do skomplikowanego problemu fal grawitacyjnych w próżni, uwzględniając w pierwszej kolejności jego prostszy aspekt: samograwitujące nieposiadające masy pole skalarne. Wyprowadzili grupę rozwiązań matematycznych dotyczących rozszerzania się czasoprzestrzeni. W drugim etapie prac badano miejscowe struktury fal grawitacyjnych w próżni, nazywane geonami AdS. Konsorcjum zbadało takie obiekty przy pomocy dwóch uzupełniających się metod. Uczonym udało się przezwyciężyć trudności związane z uogólnieniem istniejącego rozwiązania na perturbacje wyższego rzędu. Te niezwykle skomplikowane z technicznego i matematycznego punktu widzenia prace mogą znaleźć zastosowanie w badaniu ciemnej materii. Omawiane rozwiązania nie wymagają przy tym wprowadzania nowych egzotycznych rodzajów materii.