Шумное кафе. Вы пытаетесь расслышать два тихих разговора: один — от столика у окна (слияния чёрных дыр), второй — едва уловимый шёпот из дальнего угла (отголоски рождения Вселенной). Но всё заглушает гул кофемашины и уличный шум (дрожание детекторов). Новая работа учит компьютер разделять эти звуки.
Авторы создали нейросеть особой архитектуры — многоуровневый автоэнкодер с несколькими «головами». Сначала он учится отличать гравитационный гул от шума детекторов LIGO-Virgo-KAGRA. Потом в дело вступает статистический метод — цепи Маркова (алгоритм, который перебирает варианты, пока не найдёт самый правдоподобный). Он раскладывает очищенный сигнал на две составляющие: волны от сливающихся чёрных дыр и нейтронных звёзд и волны от процессов в молодой Вселенной.
В слепом тесте против стандартного пайплайна pygwb новый подход точнее определил и силу сигнала, и его спектральный наклон. Главный результат: он смог выделить космологический гравитационно-волновой фон (ровный, как белый шум) на уровне 9.7×10⁻¹⁰ — даже когда тот был скрыт под более громким астрофизическим гулом. Это как расслышать шёпот в кафе, когда рядом громко разговаривают.
Так шумное кафе перестаёт быть помехой. Компьютер научился не просто слышать оба разговора, но и понимать, кто что сказал. Остаётся дождаться реальных данных — и, возможно, мы впервые услышим голос самой юной Вселенной.
Гравитационно-волновой фон от слияния чёрных дыр по расчётам должен быть похож на шум моря: множество отдельных всплесков сливаются в непрерывный гул. А космологический фон — ровный, как белый шум в наушниках.
В романе «Контакт» Карла Сагана сигнал из космоса сначала приняли за шум, пока не разглядели в нём послание. Здесь тоже ищут узор в случайных колебаниях — только не от внеземного разума, а от самой ткани пространства-времени.