Слияние чёрных дыр — это не беззвучный удар. Родившаяся дыра дрожит и затухает, испуская гравитационные волны — рябь самого пространства. Этот сигнал называют «звоном» (ringdown), и он похож на затихающий звон колокола: у него есть основной тон и несколько обертонов. В чёрной дыре тон задают так называемые квазинормальные моды — частоты, на которых колеблется искривлённое пространство-время.
Если гравитация устроена чуть сложнее, чем учит Общая теория относительности, в природе могут быть новые поля — например, лёгкое скалярное поле. Авторы работы взяли одну из таких расширенных теорий (сдвигово-симметричную теорию Хорндески) и посмотрели, как такое поле повлияет на звон чёрной дыры. Оказалось, эффект двоякий: во-первых, немного сдвигаются сами частоты, во-вторых — в сигнале появляются «чужие» ноты, частоты скалярного поля. И вот что важно: если скалярное поле слабое, оба эффекта — сдвиг и примесь — примерно одинаковы по силе. Но если поле не такое уж слабое, то чужие частоты могут зазвучать громче, чем смещение основного тона.
Получается, что искать новую физику по «загрязнению» сигнала чужими частотами может быть выгоднее, чем ловить крошечные сдвиги. Это меняет стратегию охоты за отклонениями от теории Эйнштейна: возможно, детекторы гравитационных волн уже «слышат» шёпот новых полей, просто мы пока не знаем, как его опознать.
Термин «квазинормальные моды» пришёл из физики чёрных дыр, но сегодня его используют даже для описания колебаний капель жидкости и оптических резонаторов — везде, где есть затухающие волны.
В романе «Контакт» Карла Сагана инопланетный сигнал содержал «лишние» частоты, в которых было зашифровано послание — почти как возможный «чужой» звон чёрной дыры.