Нещодавнє дослідження Університету Гумбольдта в Берліні та Лондонського університету королеви Марії досягло нового рівня точності в моделюванні зіткнень чорних дір і нейтронних зірок. Цей прорив значно покращує нашу здатність розуміти гравітаційні хвилі.
Передові методи команди, засновані на квантовій теорії поля, дозволили їм обчислити п’ятий постмінковський (5PM) порядок для спостережуваних величин, таких як кути розсіювання, випромінювана енергія та віддача. Несподіваним результатом цього дослідження є поява тривимірних періодів Калабі-Яу, геометричних структур, які зазвичай пов’язані з теорією струн і алгебраїчною геометрією, у контексті енергії випромінювання та віддачі. Ці математичні конструкції зараз демонструють актуальність в описі реальних астрофізичних явищ.
Зі збільшенням чутливості гравітаційно-хвильових обсерваторій, таких як LIGO, і появою детекторів наступного покоління, таких як LISA, зростає попит на високоточні теоретичні моделі. За словами доктора Густава Могулла з Лондонського університету королеви Марії, математична та обчислювальна точність, необхідна для вивчення взаємодії та розсіювання чорних дір за допомогою гравітації, є величезною. Бенджамін Зауер, кандидат наук з Університету Гумбольдта в Берліні, зазначає, що поява геометрії Калабі-Яу покращує наше розуміння взаємозв’язку між математикою та фізикою та покращить моделі, які використовуються для інтерпретації спостережуваних даних у гравітаційно-хвильовій астрономії. Дослідження було опубліковано в журналі Nature 14 травня 2025 року.