Ученые приблизились к разгадке столкновений черных дыр с рекордной точностью
Международная команда исследователей, во главе с профессором Яном Плефкой из Берлинского университета имени Гумбольдта и доктором Густавом Могуллом из Лондонского университета Королевы Марии, провела одни из самых точных на сегодняшний день расчетов по взаимодействию черных дыр и нейтронных звезд. Их работа, опубликованная в журнале Nature, задаёт новый уровень точности при моделировании крайне сложных космических процессов — таких, как столкновения массивных небесных тел.
В своем исследовании ученые использовали инструменты из квантовой теории поля, что позволило им рассчитать параметры пятого пост-минковского порядка. Эти величины важны для понимания того, как изменяются энергия, импульс и угол рассеяния при столкновениях. Особенно удивительным стало появление в расчетах сложных математических форм — так называемых периодов многообразий Калаби–Яу, известных в теории струн. До сих пор такие объекты считались чисто теоретическими и не имели прямого прикладного значения в астрофизике.
Исследователи отметили, что их подход крайне полезен для работы с гравитационными волнами, особенно в контексте таких проектов, как LIGO и LISA. Чем точнее модели, тем выше вероятность верно интерпретировать сигналы от космических событий. Это особенно важно при наблюдении за системами, где черные дыры движутся по вытянутым орбитам на огромных скоростях.
Большой объем расчетов стал возможен благодаря использованию суперкомпьютеров. По словам участников проекта, подобные вычисления открывают перспективы не только в астрофизике, но и в других разделах физики, включая эксперименты на коллайдерах. Теперь абстрактные математические конструкции обретают практическое значение и помогают лучше понять реальные физические процессы.
Работа продолжается: ученые собираются углубить расчеты и исследовать, насколько универсален их подход. Связь между теорией струн и астрофизическими процессами может стать ключом к пониманию того, как формируются галактики и развиваются объекты во Вселенной.
