Piszą o tym autorzy artykułu zamieszczonego w Nature. Stosując abstrakcyjne koncepcje matematyczne z fizyki teoretycznej, członkowie zespołu badawczego dokonali przełomu w praktycznym ich stosowaniu na potrzeby modelowania zmarszczek czasoprzestrzeni. Oznacza to poszerzone możliwości dotyczące przewidywania zjawisk prowadzących do powstawania takich zaburzeń.

Czytaj też: Sensacyjne doniesienia nt. wszechświata. Tego o ciemnej energii nie wiedzieliśmy

A te zjawiska muszą być naprawdę potężne i mogą obejmować na przykład interakcje z udziałem czarnych dziur. Do wykrywania ich oznak stosuje się narzędzia pokroju LIGO i Virgo. Zbieranie danych to jedno: potrzeba jeszcze narzędzi pozwalających na ich skuteczną interpretację. Jedno z rozwiązań w tej dziedzinie zaproponował zespół kierowany przez Mathiasa Driessego z Uniwersytetu Humboldta w Berlinie.

On i jego współpracownicy skupili się na sytuacjach, w których dwie czarne dziury poruszają się blisko siebie za sprawą wzajemnego przyciągania grawitacyjnego, po czym przychodzi pora na ruch po oddzielnych ścieżkach bez łączenia się. Nie dochodzi więc do kolizji, lecz powstają sygnały wskazujące na interakcje z czarnymi dziurami w rolach głównych.

Zaburzenia czasoprzestrzeni w postaci fal grawitacyjnych mogą powstawać na przykład za sprawą interakcji z udziałem czarnych dziur

Korzystając z kwantowej teorii pola autorzy wspomnianych badań byli w stanie odtworzyć wynik przejść czarnych dziur obok siebie. Chodziło między innymi o to, jak bardzo odchylały się na skutek oddziaływań, ile energii emitowały w formie fal grawitacyjnych i jak zachowywały się później. W ostatecznym rozrachunku eksperci osiągnęli najwyższy stopień precyzji kiedykolwiek odnotowany w kontekście modelowania takich oddziaływań.

Czytaj też: Legendarne zdjęcie kosmosu powróciło w wersji 3D. Teraz robi jeszcze większe wrażenie

Oznacza to, jak podkreślają sami zainteresowani, najdokładniejsze rozwiązanie równań Einsteina znane nauce. Zwrócili również uwagę na pojawiające się w równaniach skomplikowane sześciowymiarowe kształty, czyli rozmaitości Calabiego-Yau. Często są one rozpatrywane w odniesieniu do teorii strun, choć jak do tej pory uznawano je za czysto matematyczne konstrukcje. Teraz ich rola zdecydowanie wzrosła. W długofalowej perspektywie oznacza to nowe rodzaje obiektów matematycznych, z których składa się otaczający nas wszechświat. Poza tym istotne będą postępy w modelowaniu zdarzeń odpowiadających za powstawanie zaburzeń czasoprzestrzeni.