Фигурист кружится по льду, постепенно приближаясь к центру. Его траектория — не идеальная спираль: иногда он попадает в ритм музыки и делает дополнительный оборот, слегка меняя скорость. Примерно так же ведёт себя маленькая чёрная дыра, когда падает на сверхмассивную. Этот процесс называют экстремальным отношением масс, и он рождает гравитационные волны — рябь пространства-времени, которую улавливают детекторы вроде LISA.

Но в этом космическом танце есть подвох. Орбита не всегда плавная: иногда частота вращения маленького объекта совпадает с частотой колебаний всей системы. Возникает резонанс — краткий миг, когда движение резко меняется, как если бы качели начали раскачиваться в такт вашим толчкам. Авторы работы изучили, что будет, если такой резонанс пропустить при анализе сигнала. Оказалось, что даже слабые резонансы, например 3 : 1 (три оборота на одно колебание), могут сбить с толку: детектор «подумает», что объект массивнее или ближе, чем на самом деле.

Учёные использовали математический инструмент — матрицу Фишера, — чтобы оценить, насколько сильно резонансы смещают наши представления о системе. Выяснилось: если не учитывать эти моменты, можно потерять до трети силы сигнала. А значит, мы рискуем не услышать тихий шёпот далёких чёрных дыр или принять один объект за другой.

Если судьи не заметят, что фигурист сбился с ритма лишь на мгновение, они могут неверно оценить его выступление. Так и с гравитационными волнами: пропущенный резонанс — это ошибка в «партитуре» Вселенной. Чтобы услышать музыку космоса без фальши, нужно научиться распознавать каждую, даже самую короткую, ноту.