Две чёрные дыры кружатся всё быстрее, сближаются и сливаются в одну. Пространство вокруг них дрожит — эта дрожь летит сквозь Вселенную миллиарды лет и наконец заставляет зеркала детекторов качнуться на долю атома. Учёные ловят этот сигнал и хотят понять, какие именно дыры его породили. Для этого нужны миллионы готовых образцов — как отпечатки пальцев для сравнения.
Раньше такие образцы считали долго: каждый требовал сложных вычислений. Теперь предложен способ, похожий на сжатие фотографии в маленький файл и восстановление обратно. Сначала компьютер учится на точных, но медленных расчётах, а потом выучивает, как быстро рисовать похожие волны. Новый метод создаёт миллионы образцов меньше чем за секунду на обычном компьютере.
Точность оказалась высокой: расхождение с эталоном — порядка одной десятитысячной. Когда те же образцы использовали для анализа реальных событий, зафиксированных детекторами LIGO и Virgo, выводы совпали с прежними. Значит, быстрый способ не обманывает.
Теперь, когда приходит новый сигнал, его можно сравнить с миллионами заготовок почти мгновенно. Это как искать иголку в стоге сена, но с картой, где каждая соломинка подписана. И чем больше событий мы ловим, тем быстрее учимся читать дрожь пространства.
Гравитационная волна от слияния чёрных дыр растягивает и сжимает пространство меньше, чем на ширину атомного ядра, — но детекторы улавливают и это.
В фильме «Интерстеллар» герои используют гравитационные волны, чтобы передать сообщение сквозь время, — сегодня мы учимся читать такие сигналы от далёких катастроф.