Недавнее исследование, проведенное Университетом Гумбольдта в Берлине и Лондонским университетом королевы Марии, достигло нового уровня точности в моделировании столкновений черных дыр и нейтронных звезд. Этот прорыв значительно улучшает нашу способность понимать гравитационные волны.
Передовые методы команды, основанные на квантовой теории поля, позволили им вычислить пятый постминковский порядок (5PM) для наблюдаемых величин, таких как углы рассеяния, излучаемая энергия и отдача. Удивительным результатом этого исследования является появление трехмерных периодов Калаби-Яу, геометрических структур, обычно связанных с теорией струн и алгебраической геометрией, в контексте лучистой энергии и отдачи. Эти математические конструкции теперь демонстрируют свою актуальность в описании реальных астрофизических явлений.
С повышением чувствительности обсерваторий гравитационных волн, таких как LIGO, и появлением детекторов следующего поколения, таких как LISA, растет спрос на высокоточные теоретические модели. По словам доктора Густава Могулла из Лондонского университета королевы Марии, математическая и вычислительная точность, необходимая для изучения взаимодействия и рассеяния черных дыр посредством гравитации, огромна. Бенджамин Зауэр, кандидат наук в Университете Гумбольдта в Берлине, отмечает, что появление геометрий Калаби-Яу улучшает наше понимание взаимосвязи между математикой и физикой и улучшит модели, используемые для интерпретации наблюдательных данных в гравитационно-волновой астрономии. Исследование было опубликовано в журнале Nature 14 мая 2025 года.