Тихая гладь озера вдруг покрывается рябью — где-то на глубине обрушилась подводная скала. Вода едва заметно дрожит, и круги расходятся всё шире, пока не доберутся до поплавка у берега. Эта аналогия точно описывает финал массивной звезды: исчерпав ядерное горючее, она больше не может противостоять собственной гравитации. Ядро схлопывается в сверхплотный объект — нейтронную звезду, а отскочившая от него ударная волна разносит внешние слои в космос. Такой сценарий, называемый коллапсом ядра, порождает сверхновую определённого типа. И точно так же, как падение скалы тревожит воду, гибель звезды возмущает саму ткань пространства-времени, рождая гравитационные волны — рябь, предсказанную общей теорией относительности Эйнштейна.

Сегодня гравитационные волны регистрируют гигантские лазерные интерферометры, такие как LIGO, но они оптимизированы для слияний чёрных дыр и нейтронных звёзд — событий с характерным «чирпом» нарастающей частоты. Сигналы же от коллапса ядра гораздо слабее и короче: их трудно выделить на фоне сейсмических и тепловых шумов. Однако новое поколение детекторов, и прежде всего подземный «Телескоп Эйнштейна» (ET) с его треугольной конфигурацией, обещает переломить ситуацию. Авторы исследования рассчитали, с какого расстояния ET сможет расслышать такое «эхо», опираясь на численные симуляции взрывов и карты распределения звёзд в нашей и соседних галактиках. Для типичной звезды массой в 15 солнц детектор уверенно ловит сигнал на удалении до 100 килопарсек — это примерно три поперечника нашего Млечного Пути. Иными словами, любой подобный взрыв в нашей Галактике не останется незамеченным.

Более того, если объединить «Телескоп Эйнштейна» с другими будущими детекторами (например, американским Cosmic Explorer), горизонт слышимости расширяется до 170 килопарсек. Это уже покрывает не только весь Млечный Путь, но и его спутники — Большое и Малое Магеллановы Облака. Там тоже рождаются и умирают звёзды, так что шансы поймать сигнал становятся вполне реальными. Учёные подсчитали ожидаемую частоту событий: несколько взрывов за десятилетие оставят чёткий след в данных.

Круги на озере затухают быстро, но если расставить датчики по всему берегу, можно восстановить, где именно упал камень и насколько он был тяжёл. Так и с гравитационными волнами: форма сигнала — его амплитуда, длительность и частотный спектр — расскажет о массе погибшей звезды, о том, как быстро вращалось её ядро, и о механизме взрыва. А значит, астрофизики получат новый инструмент — не просто телескоп, а настоящий «стетоскоп» для прослушивания звёздных катастроф по всей Галактике и за её пределами.