На заключительном этапе эволюции массивной звезды её ядро стремительно сжимается за доли секунды, порождая вспышку сверхновой — взрыв, отмечающий гибель светила. Этот катаклизм возмущает само пространство-время, испуская гравитационные волны — рябь, которая распространяется сквозь Вселенную, подобно кругам на воде от брошенного камня. Прямое детектирование такой ряби пока остаётся нерешённой задачей, однако именно она способна раскрыть процессы, бушующие в эпицентре, куда не проникает ни один телескоп.

Исследовательская группа изучила, насколько эффективно сеть из нескольких детекторов сможет выделить из шума характеристики быстро вращающейся сверхновой. За основу был взят сигнал, типичный для момента, когда ядро «отскакивает» и начинает вибрировать — так называемый «звон» новорождённой нейтронной звезды. Этот сигнал пропустили через алгоритмы глубокого обучения — нейросети, которые обучаются выявлять сложные закономерности в данных. Нейросеть тренировалась определять три ключевых параметра: пиковую частоту колебаний, скорость вращения звезды и общую амплитуду сигнала (условную «громкость»).

Результаты обнадёживают. Даже существующая сеть, включающая детекторы LIGO и Virgo, способна зарегистрировать частоту «звона» на расстоянии до 30 килопарсек — это примерно поперечник нашего Млечного Пути. А вот темп вращения и амплитуда сигнала восстанавливаются на значительно больших дистанциях, за 100 килопарсек, что охватывает и соседние галактики. С вводом в строй детекторов третьего поколения, таких как Einstein Telescope, эти дистанции возрастут почти на порядок. Тогда уже не отдельные соседи, а целые скопления галактик окажутся в зоне слышимости.

Так сеть детекторов уподобляется оркестровой яме: каждый инструмент-детектор улавливает свою партию, а совместный анализ позволяет воссоздать трёхмерную картину катастрофы. И однажды эта картина впервые явит нам сердцевину умирающей звезды — область, скрытую от электромагнитных наблюдений.