تُعد Albert Einstein الموجات الثقالية التي تنبأ بها منارات في محيط الفضاء المظلم. تتوهج عند تصادم الثقوب السوداء وتخترق الكون بتموجات الفضاء. قبل مئة عام، لاحظ Edwin Hubble و Georges Lemaître أن المجرات البعيدة تبتعد عنا. تكشف سرعتها عن الانزياح الأحمر (تمدد موجات الضوء بسبب تمدد الفضاء). لكن ما القوة الحقيقية لهذا التيار؟ الطريقتان الرئيسيتان — من ضوء إشعاع الخلفية الكونية الميكروي ومن المقاييس النجمية — تتباعدان بنحو 10%. وصل علم الكون إلى طريق مسدود.
الآن تظهر المنارات الثقالية على المسرح. عندما يندمج ثقبان أسودان، تلتقط الكواشف الإشارة — هذا التموج يحمل المسافة الدقيقة إلى المصدر. لكن معظم الاندماجات لا تعطي وميضًا بصريًا. هذه هي الصافنات المظلمة: تصدر صوتًا لكنها لا تضيء. لمعرفة الانزياح الأحمر لهذه الصافنة، يضطر علماء الفلك إلى التخمين: المصدر يقع في إحدى آلاف المجرات الواقعة في منطقة التحديد السماوي. تصبح الطريقة إحصائية: كل هذه المجرات مرشحة، وبجمع انزياحاتها الحمراء، يمكن استعادة معدل التمدد.
قام الباحثون بمحاكاة عام من الرصد لشبكة LIGO. في تجربة عددية مستندة إلى فهرس Uchuu-ν2GC، قاموا بإجراء عشرات الآلاف من عمليات الاندماج واختاروا عشرة أحداث بأفضل تحديد للموقع. ثم أقاموا حملة طيفية افتراضية: قاموا بقياس أطياف جميع المجرات المرشحة حتى القدر الظاهري r=19. وبتطبيق الاستدلال البايزي، حصل العلماء على دقة وسيطة لـ ثابت هابل تبلغ 0.98%. يتناسب حجم العمل بالكامل مع ليلة واحدة على تلسكوب من فئة DESI. أربع ساعات لكل شيء.
هذه الدقة تسد الفجوة بين قياسات إشعاع الخلفية الكونية الميكروي والمستعرات العظمى، مما يزيل توتر هابل. علاوة على ذلك، الطريقة حساسة لـ تعديلات الجاذبية وخصائص الطاقة المظلمة. كواشف المستقبل مثل Einstein Telescope ستحول آلاف الصافنات المظلمة إلى أداة فائقة الدقة لعلم الكون. بعد قرن من الزمان منذ أن شك لوميتر وهابل لأول مرة في التيار الكوني، أصبحت المنارات الثقالية على استعداد لتحديد سرعته الدقيقة. ولهذا تكفي ليلة واحدة عند التلسكوب.
يقع نحو 20% من هذه الأحداث الجيدة التموضع في منطقة التحيّد (zone of avoidance)، حيث يحجب الغبار البينجمي في مجرتنا درب التبانة الرؤية، مما سيستدعي تمديد الحملة. وفي بعض الأحداث عند الفهارس قليلة العمق (r<19)، كان عدد المجرات المرشحة صفرًا (0)، مما يضطر إلى الانتقال إلى مسوحات أعمق أو استبعاد الحدث بالكامل.