Гравитационно-волновая обсерватория похожа на микрофон, расставленный в разных точках Земли. Когда приходит сигнал из космоса — например, от слияния чёрных дыр или взрыва сверхновой, — каждый микрофон слышит чуть разное. До сих пор считалось, что фронт волны плоский, как свет от далёкого прожектора. И для нынешних детекторов LIGO и Virgo это правда: волна настолько слаба и далека, что её кривизной можно пренебречь.

Авторы построили модель, которая описывает гравитационный всплеск не как плоскую волну, а как сфокусированный пучёк с поперечной структурой — так называемый параксиальный волновой пакет. В эпоху детекторов третьего поколения (например, Einstein Telescope) эта структура станет заметна. Она вызовет геометрический сдвиг фазы — дополнительный поворот волны в точке приёма, который зависит от того, как пучёк прошёл через детектор. Если этот сдвиг не учитывать, можно пропустить реальный сигнал или неверно оценить его источник.

Чтобы проверить идею, исследователи провели простой эксперимент на смоделированных данных. Они сравнили два метода поиска всплесков: стандартный, который ранжирует события по силе, и новый, который штрафует те события, где сигналы на разных детекторах геометрически не согласованы. Оказалось, что при фиксированном уровне ложных тревог новый метод находит в 3–4 раза больше настоящих сигналов. При этом для обычных плосковолновых сигналов он работает не хуже старого.