Две чёрные дыры кружатся друг вокруг друга, и их танец не всегда похож на ровный вальс. Если дыры крутятся вокруг своей оси, то их орбита может начать кувыркаться — как волчок, который подтолкнули, и он заваливается набок, продолжая кружиться. Такое кувыркание меняет волны, которые расходятся по пространству, и по этим изменениям можно многое узнать: как родились эти дыры, как расширяется Вселенная и верна ли общая теория относительности.
Но найти такой кувыркающийся сигнал в данных детекторов — задача не из лёгких. Сигнал слабый, а шумов вокруг — как на рынке в час пик. Учёные строят «шаблоны» — заранее просчитанные образцы того, как может выглядеть сигнал от разных пар дыр. Если реальный сигнал похож на один из шаблонов, его замечают. Проблема в том, что для кувыркающихся орбит шаблонов нужно очень много, и перебрать их все — всё равно что искать иголку в стоге сена, где каждая соломинка шевелится.
Исследователи применили этот метод к данным с детекторов LIGO за третий сеанс наблюдений, но новых событий не нашли. Зато сам метод показал себя отлично: он ловит сигналы на 28% слабее, чем раньше, и тратит на это в пять раз меньше вычислительных мощностей. Когда детекторы станут чувствительнее, такой поиск поможет услышать даже самый тихий кувырок далёкой пары чёрных дыр.
Кувыркание орбиты у двойных чёрных дыр похоже на то, как ведёт себя юла, если её слегка толкнуть: она не падает, а начинает описывать круги своей осью.