Камера делает снимок, но матрица шумит, оптика размывает, а часть пикселей засвечена. Восстановить исходную картинку — всё равно что угадать мелодию по испорченной пластинке: вариантов много, и какой из них правдив, неясно. В науке такие задачи называют обратными, и они повсюду — от медицинских томографов до радиотелескопов. Особенно трудно, когда «правильную» картинку не с чем сравнить: в астрономии, например, мы не можем подлететь к далёкой галактике и проверить, верно ли мы нарисовали сгустки невидимой материи.

Новый метод обходит эту беду хитрым трюком. Сначала он «встряхивает» данные, используя их внутренние симметрии — как если бы мы переворачивали и поворачивали фотографию, чтобы понять, какие детали на ней случайны, а какие повторяются. Так рождается грубая прикидка: где на карте мы уверены, а где — гадание на кофейной гуще. Потом в дело вступает математическая процедура, которая калибрует эти оценки, но не по эталону (его нет), а по самим данным.

Метод испытали на построении карт тёмной материи по слабому гравитационному линзированию. Массивные сгустки вещества искривляют пространство-время и слегка искажают формы далёких галактик — как рябь на воде меняет вид камешков на дне. По этим искажениям восстанавливают невидимую массу, но без надёжного способа оценить ошибку легко принять желаемое за действительное. Новый подход даёт честную карту неопределённостей и не опирается на космологические модели, которые сами могут быть неверны.

В итоге астрономы получают инструмент, который не врёт даже тогда, когда правды никто не знает.