Бросьте камень в пруд — круги разойдутся ровно и затихнут. Гравитационные волны, рождённые слиянием чёрных дыр, ведут себя иначе: даже после прохождения основной волны остаётся слабый «хвост». Это как если бы после кругов на воде ещё долго дрожала рябь, вызванная не самим камнем, а тем, как вода «помнит» его удар.

Физики изучили, как такие хвосты проявляются в бесконечно удалённых областях пространства. Обычно считают, что на больших расстояниях гравитационное поле ведёт себя предсказуемо, как свет от далёкой лампочки — чем дальше, тем слабее и ровнее. Но хвосты нарушают эту простую картину: они добавляют дополнительные искажения, которые не исчезают так быстро. Авторы нашли точные математические выражения для этих искажений, используя данные о входящем излучении. В пределе слабой гравитации их формулы переходят в результаты, полученные ещё в 1980-х французским физиком Тибо Дамуром.

Исследование также предлагает новое условие согласования на пространственной бесконечности. Вместе с ранее известным условием на временной бесконечности оно охватывает все эффекты хвостов. В квантовой гравитации искажения оказываются ещё сильнее, что согласуется с недавними расчётами амплитуд рассеяния. Понимание таких тонкостей важно для будущих экспериментов: чем точнее мы знаем, как волны искажаются в пути, тем лучше сможем вычитывать информацию о далёких катаклизмах.