Гигантская чёрная дыра — объект с гравитацией столь мощной, что даже свет не может её покинуть, — разорвала звезду приливными силами. От звезды остался искорёженный аккреционный диск: раскалённое газовое облако, вращающееся вокруг дыры, — словно виниловая пластинка, покоробленная жарой. В той же системе носится компактный объект — возможно, ещё одна чёрная дыра или нейтронная звезда — и, двигаясь по орбите, регулярно протыкает этот диск. Каждый прокол порождает яркую вспышку рентгеновского излучения.
Астрономы проанализировали рентгеновское «эхо» от далёкой галактики и обнаружили строгую ритмичность: в узоре вспышек чередуются длинные мощные пики и короткие слабые — так звучит «музыка» искривлённой пластинки. Этот периодический рисунок возникает потому, что орбита малого объекта испытывает прецессию — медленно вращается в мощном гравитационном поле центральной дыры, и с каждым витком повторяется тот же узор пересечений диска.
Ритм позволяет напрямую измерить угловой момент — то есть оценить, насколько быстро вращается чёрная дыра. Если малый спутник — тоже дыра, то её орбита будет постепенно сжиматься из-за потери энергии на излучение гравитационных волн — колебаний самого пространства-времени, предсказанных общей теорией относительности. Тогда примерно через 30–40 лет система зазвучит на частотах, доступных космическому детектору LISA, и он сможет уловить характерный «чирп» — учащающийся сигнал слияния — сквозь миллионы световых лет.
Чёрные дыры «поют»: сближаясь, они излучают гравитационные волны, частота которых растёт, как звук сирены. Такие «чирпы» ловят земные детекторы, а LISA услышит их из глубокого космоса.
Если фантасты видят в чёрных дырах порталы, то астрономы превращают их в проигрыватели: газовый диск становится пластинкой, а гравитация диктует ритм.