Гравитационные волны — это дрожь пространства-времени, порождаемая космическими катаклизмами: слияниями чёрных дыр и нейтронных звёзд. Существующие детекторы, созданные при участии Кипа Торна и Райнера Вайсса, работают как высокочувствительные микрофоны, но улавливают лишь самые высокие «ноты» — волны от событий с участием объектов звёздных масс. Основная же вселенская симфония звучит на низких частотах — словно гул далёкого прибоя, и чтобы её услышать, нужен инструмент иного масштаба.
Таким инструментом станет гравитационно-волновая антенна нового типа. Её принцип основан на атомной интерферометрии: облачка атомов охлаждаются до почти полной неподвижности, а затем с помощью лазерных импульсов разделяются и сводятся вновь, формируя интерференционный узор — подобно кругам на воде от брошенного камня. Проходящая гравитационная волна едва заметно меняет кривизну пространства, и этот узор смещается: прибор фиксирует фазовый сдвиг, позволяя восстановить параметры волны. Южный полюс для такой обсерватории — идеальный слушательский пост: мёрзлая земля практически не дрожит, а развитая научная база обеспечивает энергией и связью. Вместе с другими обсерваториями антенна позволит триангулировать источник, указывая точное направление на него.
Удивительный бонус: такая антенна способна уловить не только сигналы от гибели звёзд, но и первичные гравитационные волны — отголоски Большого взрыва, колебания самой ткани пространства, рождённые в первые мгновения Вселенной. Так тишина ледяного континента откроет нам басы мироздания.
Частоты около 0,1–10 герц — это именно тот диапазон, где гудят слияния гигантских чёрных дыр, недоступный ни наземным лазерам, ни будущей космической обсерватории LISA.