Калейдоскоп шумов — так можно описать данные, которые поступают с детекторов гравитационных волн LIGO, построенных Райнером Вайссом, Кипом Торном и Барри Баришем. Эти приборы улавливают рябь пространства от далёких космических катастроф, но вместе с ней — всё подряд: дрожь земли, электрические наводки, даже вибрации от проезжающих машин. Каждый такой всплеск — короткая помеха, или глитч, который может быть очень похож на настоящий сигнал. Когда чувствительность детекторов выросла, калейдоскоп закрутился быстрее: помех стало больше и они стали разнообразнее.

Чтобы разобраться в хаосе, учёные применили компьютерный анализ — алгоритм DANTE V3. Сначала он проводит частотный анализ: раскладывает сигнал на четыре временных масштаба и строит частотно-временные портреты. Затем нейросеть (тип программы, которая учится на примерах), построенная как особый распознаватель образов и обученная самостоятельно, без подсказок, разбивает портрет на кусочки и находит самые странные. Тут же работают методы анализа картинок и обработки сигналов, чтобы не спутать важное с фоновым шумом. Но главная хитрость — защита от дрейфа шума. Детекторы меняют своё поведение со временем: то, что вчера было нормой, сегодня может показаться странным. Чтобы не спутать медленные изменения с аномалиями, DANTE сравнивает каждый подозрительный сигнал с библиотекой из 1216 типичных шумовых узоров, собранных в спокойные периоды. Кроме того, он проверяет, нет ли такого же всплеска в показаниях сейсмодатчиков или магнитных сенсоров (каналов контроля окружающей среды). Если есть — сигнал бракуется как земная помеха.

После такой чистки из 10 372 кандидатов осталось только 28 процентов. Все они образовали расплывчатое облако без чётких групп — просто случайный шум. Лишь два события вели себя иначе. Первое жёстко забраковали: его сигнал совпал с сигналом системы управления почти идеально (коэффициент 0.987). Второй уцелел: ни один из семи датчиков окружения не заметил ничего похожего, и в парном детекторе отклика не было. Но форма сигнала не совпадает ни с одним известным гравитационно-волновым шаблоном, поэтому его считают неизвестным сбоем самого прибора. Верхний предел появления таких невиданных помех — около 6 штук в год для каждого детектора.

История с DANTE V3 ясно показывает: если не опираться на настоящий шумовой фон, компьютерные методы находят призраков там, где их нет. Новый протокол, где настройка идёт по реальным данным, а не по теориям, станет надёжным фильтром для будущих наблюдений. Впереди — работа над версией, которая сможет фильтровать данные прямо во время измерений, превращая калейдоскоп шума в карту, на которой настоящая рябь пространства видна всё яснее.