Гравитационная волна — это колебание самой ткани пространства-времени, порождённое, например, слиянием чёрных дыр. Представьте её как звон колокола в ночи: по громкости можно судить о расстоянии до источника. Но чтобы узнать, с какой скоростью расширяется само пространство — «ночь» в нашей аналогии — обычно требуется второй сигнал: электромагнитная вспышка (свет) или данные каталога галактик с известными красными смещениями. Однако такие дополнительные наблюдения удаётся получить далеко не всегда.

Исследователи предлагают новый подход: анализировать не только непосредственный «звон» волны, но и то, как волна меняет «форму колокола», то есть глобальную метрику пространства. Этот накопленный эффект называют интегрированной космологической памятью. Он складывается из вкладов всех прошлых слияний чёрных дыр и зависит от темпа расширения Вселенной в разные эпохи. Благодаря этому из одного-единственного события можно извлечь сразу две величины: расстояние до источника и вклад космологического расширения в эффект памяти. Так разрывается порочный круг, в котором раньше ни одну из этих величин нельзя было вычислить без знания другой.

Таким образом, одиночный «удар колокола» — гравитационно-волновой сигнал — способен поведать не только о породившем его катаклизме, но и обо всей предшествовавшей «тишине»: истории расширения Вселенной. Для детекторов гравитационных волн третьего поколения это открывает путь к чисто гравитационной космологии: без телескопов, без наблюдений галактик — только вслушиваясь в дрожь пространства-времени.