Представьте натянутый батут: положите на него тяжёлый шар — ткань прогнётся. Примерно так массивные объекты искривляют само пространство-время. Гравитационные волны — это рябь, расходящаяся от таких катастроф, как слияние чёрных дыр. Но если на пути этой ряби оказывается массивная галактика или скрытая от глаз тёмная материя, они работают подобно гигантской космической лупе: искривляют и усиливают сигнал. Иногда волна даже расщепляется на несколько копий, приходящих к нам с задержкой от минут до лет. Это явление — гравитационное линзирование, предсказанное Эйнштейном в рамках общей теории относительности и развитое Цвикки почти век назад.
Такие линзированные сигналы — не просто забавный эффект. По задержкам и искажениям учёные вычисляют скорость расширения Вселенной и восстанавливают карты тёмной материи, которая выдаёт себя только гравитационным притяжением. Но самый интригующий поворот в другом: когда длина гравитационной волны становится сравнимой с размерами линзы, искривление пространства-времени прорисовывает детальную структуру внутренностей объекта — сколько в нём звёзд, газа и той самой неуловимой тёмной материи. Так природная лупа превращается в своего рода рентгеновский аппарат, позволяющий заглянуть в недра далёких галактик.
Волна, проходя вплотную к массивному телу, может раздвоиться или растроиться, и её копии доберутся до Земли с интервалом от нескольких минут до нескольких лет — словно эхо, растянутое во времени.