كرتان ثقيلتان تدوران ليس في دائرة منتظمة، بل في شكل بيضاوي مفلطح بشدة، تقتربان تارة وتبتعدان تارة أخرى. هذا تقريبًا سلوك أزواج الثقوب السوداء ذات المدارات البيضاوية. على عكس الأزواج الهادئة التي تقترب تدريجيًا وتندمج، يحتفظ هؤلاء الراقصون بذاكرة ماضيهم العاصف: كيف قُذفوا من التجمعات النجمية أو أجبرهم جيران قريبون على الدوران.
بنى علماء الفيزياء الفلكية نموذجًا حاسوبيًا لفهم عدد هذه الأزواج التي يمكن رصدها بواسطة كاشف الموجات الثقالية الفضائي المستقبلي LISA. أخذ النموذج في الاعتبار ثلاثة مصادر رئيسية. الأول: أزواج قُذفت من التجمعات الكروية الكثيفة. الثاني: أزواج اهتزت بسبب نجوم عابرة في قرص المجرة. الثالث: أزواج استطالت مداراتها بفعل جاذبية جرم ثالث بعيد (تأثير كوزاي-ليدوف). تبين أنه في درب التبانة، خلال عشر سنوات من الرصد، يمكن ملاحظة حوالي ثلاثة عشرات من هذه الأجسام. خارج مجرتنا، في مجرات أخرى، العدد بالمئات، ولكن فقط إذا كانت الإشارة ضعيفة جدًا. بمعايير انتقاء صارمة، يبقى عدد قليل.
الأكثر إثارة للاهتمام أن هذه "النغمات المركبة" قد تخدع الكاشف. إذا حللنا الإشارة بافتراض أنها بسيطة ودائرية، فقد نخطئ كثيرًا في تقدير كتلة الزوج. لذلك طور مؤلفو الدراسة أداة خاصة باسم LEAP تساعد في فك رموز هذه الإشارات المعقدة بشكل صحيح. كما تحققوا من أن الصيغ الحديثة لفيزياء نيوتن مع تصحيحات أينشتاين تصف هذه المدارات بدقة للثقوب السوداء ذات الكتل النجمية. وبالتالي، نحن مستعدون للاكتشافات المستقبلية.
إذن المدارات البيضاوية ليست مجرد غرابة كونية، بل ظاهرة واسعة الانتشار ستصبح أحد الأهداف الرئيسية لمراصد الموجات الثقالية من الجيل القادم. وعندما يبدأ كاشف LISA عمله، سيستمع ليس فقط إلى الطنين المنتظم للأزواج الدائرية، بل أيضًا إلى النغمات المركبة لتلك "الأشكال البيضاوية المفلطحة" التي بدأنا بها حديثنا.
في التجمعات الكروية، قد تلعب الثقوب السوداء لعبة "البلياردو الثقالي": الأكثر ضخامة تغوص نحو المركز، بينما تنطلق الأخف بعيدًا، وأحيانًا تشكل أزواجًا بمدارات بيضاوية.
في رواية "مصفوفة الانقسام" لبروس ستيرلينغ، تستخدم حضارة فضائية الموجات الثقالية الصادرة عن الأنظمة الثنائية للتواصل بين النجوم، تمامًا كما يأمل العلماء في التقاط إشارات من أزواج الثقوب السوداء البعيدة.