В 2015 году детекторы LIGO поймали первый всплеск гравитационных волн — астрономы услышали, как далеко в космосе столкнулись две чёрные дыры. Эта рябь пространства-времени дошла до нас, сохранив форму сигнала: словно звук колокола, пролетевший миллиарды лет без искажений. Но что, если само пространство устроено сложнее, чем мы думаем?
Одна из таких более сложных моделей — массивная гравитация. В ней гравитационные волны могут обладать крошечной массой, и тогда у них появляются дополнительные «голоса»: не два привычных направления колебаний, а целых пять. Новое исследование доказывает: среди этого многоголосья есть один чистый тон. Те волны, что похожи на обычные гравитационные (свойство, которое физики называют спиральностью-2), всегда бегут со скоростью света — неважно, насколько искривлён фон и какова масса других мод.
Этот результат — хорошая новость для наблюдателей. Если мы научимся различать типы гравитационных волн по их скорости, то самый знакомый нам тип не преподнесёт сюрпризов. Он всегда будет мчаться по «световой линейке», позволяя измерять расстояния во Вселенной старым проверенным способом.
В массивной гравитации «здоровые» гравитационные волны со спиральностью 2 ведут себя как свет в пустоте — их скорость не зависит от фона, словно у них есть встроенный спидометр, всегда показывающий 300 000 км/с.