ベルリンのフンボルト大学とロンドンのクイーン・メアリー大学による最近の研究で、ブラックホールと中性子星の衝突モデリングにおいて新たなレベルの精度が達成されました。この画期的な進歩により、重力波を理解する能力が大幅に向上します。
チームの高度な技術は、量子場理論を利用し、散乱角、放射エネルギー、反跳などの観測量に対して、5次ポストミンコフスキー（5PM）オーダーを計算することを可能にしました。この研究の驚くべき成果は、放射エネルギーと反跳の文脈において、通常、弦理論と代数幾何学に関連付けられる幾何学的構造であるカラビ・ヤウ多様体の3周期の出現です。これらの数学的構成は、現実の天体物理学的現象を記述する上で関連性を示すようになりました。
LIGOのような重力波観測所の感度が向上し、LISAのような次世代検出器が視野に入っているため、高精度な理論モデルの需要が高まっています。ロンドンのクイーン・メアリー大学のグスタフ・モーグル博士によると、重力を介したブラックホールの相互作用と散乱を研究するために必要な数学的および計算的精度は非常に高いものです。ベルリンのフンボルト大学の博士課程候補者であるベンジャミン・ザウアーは、カラビ・ヤウ幾何学の出現は、数学と物理学の相互作用の理解を深め、重力波天文学における観測データを解釈するために使用されるモデルを改善すると述べています。この研究は、2025年5月14日にネイチャー誌に掲載されました。