В 2017 году гравитационно-волновые детекторы LIGO и Virgo зафиксировали гравитационную волну — колебание самой ткани пространства-времени от столкновения двух нейтронных звёзд — сверхплотных остатков массивных светил. Спустя 1,7 секунды орбитальные телескопы увидели вспышку гамма-всплеска — мощного выброса электромагнитного излучения из той же точки неба. Эта крошечная задержка стала сокровищем для физиков, позволив проверить фундаментальное свойство гравитации.

Учёные задались вопросом: с одинаковой ли скоростью летят гравитационные волны и свет? Если бы скорость различалась, разрыв во времени прихода был бы больше. Авторы работы рассмотрели, что произойдёт, если в уравнения общей теории относительности добавить особые члены, нарушающие лоренц-инвариантность — симметрию пространства-времени, на которой держится вся современная физика. Такие добавки — как невидимые трещины в гладкой ткани мироздания. Они могут заставить гравитационные волны вести себя необычно: либо все волны замедляются одинаково, либо разные их типы расходятся по скорости, словно свет в кристалле с двойным лучепреломлением.

Используя это событие и первое прямое наблюдение гравитационных волн GW150914 от слияния чёрных дыр — областей, где гравитация не выпускает даже свет, учёные вычислили жёсткие пределы для таких «трещин». Оказалось, что добавки должны быть исчезающе малы — порядка 10⁻¹⁴ или ещё меньше в относительных единицах. Иначе расхождение сигналов было бы заметно. Это как пытаться услышать шёпот на рок-концерте: любое заметное искажение сразу бы себя выдало. Работа очерчивает границу, до которой стандартная гравитация Эйнштейна остаётся непоколебимой, и задаёт ориентир для будущих теорий квантовой гравитации.