Сто лет назад Эйнштейн показал, что гравитация искривляет свет. Сегодня мы знаем, что то же самое происходит с гравитационными волнами — дрожью пространства от слияния чёрных дыр. Если волна проходит мимо галактики, та работает как линза и создаёт эхо-копии. Детекторы LIGO, улавливающие искривления пространства с помощью лазерных лучей и идеи Кипа Торна, регистрируют эти отголоски.
Но как отличить эхо от двух независимых, но похожих слияний? Учёные применили машинное обучение: нейросеть, обученная на тысячах симуляций, сверяет не только форму волн, но и скрытые параметры — массы чёрных дыр и частоту с поправкой на растяжение от расширения Вселенной должны совпадать. Точность поиска выросла с 20 до 35%.
Самое неожиданное: эхо-сигнал часто приходит «вверх ногами» — его волна перевёрнута. Нейросеть замечает эту аномалию без подсказок. Такой инструмент ускорит охоту за тёмной материей — невидимым клеем, удерживающим галактики от распада.
Детекторы LIGO настолько чувствительны, что замечают изменение длины своих четырёхкилометровых плеч меньше размера протона — как если бы вы измерили расстояние до ближайшей звезды с погрешностью в толщину волоса.