Когда нейтронная звезда и чёрная дыра сливаются в финальном катаклизме, они возмущают ткань пространства-времени, порождая гравитационные волны — рябь, которая спустя миллионы лет достигает детекторов на Земле. Эта рябь несёт в себе детальную информацию о последних мгновениях перед слиянием, в том числе об эксцентриситете орбиты — мере её вытянутости, подобной тому, насколько эллипс отличается от идеального круга. Астрофизики, подобно криминалистам, изучают этот гравитационно-волновой «отпечаток», чтобы восстановить место прежнего обитания пары.
Эксцентриситет напрямую зависит от относительной скорости объектов в момент захвата. В звёздных «спальных районах» — шаровых скоплениях, где светила движутся сравнительно медленно, — гравитационный захват происходит на небольших скоростях, и орбита остаётся почти круговой. Напротив, в ядерных звёздных скоплениях — сверхплотных областях в центрах галактик — объекты носятся с огромными скоростями, что приводит к быстрым сближениям и сильно вытянутым орбитам. Таким образом, измеряя эксцентриситет по характеристикам гравитационных волн, учёные могут определить, в каком окружении сформировалась пара.
Для события GW200105 анализ показал: вероятность рождения в ядерном скоплении — 71%, а в шаровом — лишь 29%. Примечательный факт: пары, эволюционировавшие в изоляции, за миллиарды лет теряют эксцентриситет из-за излучения гравитационных волн и становятся практически круговыми. Следовательно, любое заметное отклонение от круга безошибочно выдаёт, что чёрная дыра и нейтронная звезда встретились в динамически бурной среде — тесноте звёздного мегаполиса.
Даже одна вытянутая орбита гравитационного слияния — железное доказательство, что пара родилась не в пустоте, а в тесном звёздном мегаполисе.