Một nghiên cứu gần đây từ Đại học Humboldt Berlin và Đại học Queen Mary London đã đạt được một mức độ chính xác mới trong mô hình hóa các vụ va chạm giữa lỗ đen và sao neutron. Bước đột phá này giúp tăng cường đáng kể khả năng hiểu sóng hấp dẫn của chúng ta.
Các kỹ thuật tiên tiến của nhóm, dựa trên lý thuyết trường lượng tử, đã cho phép họ tính toán bậc hậu Minkowski thứ năm (5PM) cho các đại lượng quan sát được như góc tán xạ, năng lượng bức xạ và độ giật. Một kết quả đáng ngạc nhiên của nghiên cứu này là sự xuất hiện của các chu kỳ ba chiều Calabi-Yau, các cấu trúc hình học thường liên quan đến lý thuyết dây và hình học đại số, trong bối cảnh năng lượng bức xạ và độ giật. Các cấu trúc toán học này hiện đang chứng minh tính phù hợp trong việc mô tả các hiện tượng vật lý thiên văn thực tế.
Với các đài quan sát sóng hấp dẫn như LIGO đang cải thiện độ nhạy và các máy dò thế hệ tiếp theo như LISA sắp ra mắt, nhu cầu về các mô hình lý thuyết có độ chính xác cao ngày càng tăng. Theo Tiến sĩ Gustav Mogull từ Đại học Queen Mary London, độ chính xác toán học và tính toán cần thiết để nghiên cứu sự tương tác và tán xạ của các lỗ đen thông qua lực hấp dẫn là rất lớn. Benjamin Sauer, một ứng cử viên Tiến sĩ tại Đại học Humboldt Berlin, lưu ý rằng sự xuất hiện của hình học Calabi-Yau giúp tăng cường sự hiểu biết của chúng ta về sự tương tác giữa toán học và vật lý và sẽ cải thiện các mô hình được sử dụng để giải thích dữ liệu quan sát được trong thiên văn học sóng hấp dẫn. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature vào ngày 14 tháng 5 năm 2025.