En el núcleo denso de un cúmulo estelar, tres agujeros negros se encuentran en una danza peligrosa. El movimiento es caótico: las trayectorias se enredan como madejas de hilo. Luego uno de los agujeros sale disparado, mientras los otros dos quedan en una órbita alargada. Ese par continúa acercándose y finalmente se fusiona, generando una ráfaga de ondas gravitacionales.
Los autores del estudio revisaron el antiguo problema de los encuentros triples. Antes se usaban dos parámetros para describir el resultado, pero ahora lo redujeron a uno: el momento angular total. Es como si en lugar de dos perillas de ajuste en un dispositivo complejo, dejaran solo una, y la precisión no se viera afectada. Luego construyeron un modelo probabilístico: cuántos pares, tras la expulsión del tercer cuerpo, permanecen en órbitas alargadas. Tales órbitas son importantes: si los agujeros negros se acercan en una elipse muy alargada, su fusión puede ser observada incluso a gran distancia.
Los resultados se aplicaron a un modelo de cúmulo estelar con masas desde cien mil hasta diez millones de soles. Resultó que la fracción de fusiones notablemente alargadas (con excentricidad mayor que 0,1) es del 1,6% al 3,1% para los detectores actuales. Si la sensibilidad mejora hasta 10 Hz, la fracción aumenta al 2,6–4,4%. Cuanto más masivo es el cúmulo, más pares son expulsados al espacio intergaláctico sin haber llegado a fusionarse en su interior.
Si tres agujeros negros chocan en un cúmulo, el más ligero casi siempre sale disparado primero, como una pelota de tenis al golpear dos bolas de bolos.
En la novela «El problema de los tres cuerpos» de Liu Cixin, el caos de un sistema estelar triple amenaza a una civilización; aquí, ese mismo caos ayuda a generar ondas gravitacionales.