Когда в далёкой галактике сталкиваются две мёртвые звезды, об этом событии нам сообщают два гонца: дрожь пространства — гравитационная волна — и вспышка света. Оба гонца бегут к нам через всю Вселенную, но их пути могут слегка отличаться. Свет иногда задерживается из-за космической пыли, а гравитационные волны проходят сквозь всё насквозь, почти не замечая препятствий.
Авторы работы нашли способ сверить показания этих двух гонцов. Они вывели простые математические правила, которые связывают расстояния, измеренные по свету и по гравитационным волнам. Правила работают как детектор лжи: если оба способа дают согласованные результаты, наша картина мира верна. Если же появляется расхождение, значит, мы чего-то не знаем о том, как устроен космос.
Особенно интересно, что правила не зависят от того, плоская наша Вселенная или слегка изогнутая, как поверхность огромного мыльного пузыря. Обычно астрономы для простоты считают космос плоским, но эта условность может вносить ошибки в расчёты. Новые формулы позволяют обойти это допущение и проверить, не искривлён ли мир на самом деле. Это как если бы картограф научился рисовать точную карту местности, не зная заранее, стоит ли он на равнине или на склоне холма.
Гравитационная волна от слияния нейтронных звёзд, зафиксированная в 2017 году, прошла 130 миллионов световых лет, и за это время её амплитуда уменьшилась настолько, что детекторы LIGO уловили смещение зеркал в тысячу раз меньше размера протона.
В романе «Контакт» Карла Сагана инопланетный сигнал содержит инструкции по постройке машины, использующей гравитационные волны для путешествий — здесь же мы используем их как ещё один способ «слышать» космос.