Два фигуриста кружатся на льду. Один — лёгкий и осторожный, почти не крутится. Другой — массивный и быстрый, вращается изо всех сил, да ещё и в разные стороны. Примерно так выглядит картина, которую нарисовали гравитационные волны от слияния чёрных дыр.

Учёные проанализировали данные четвёртого каталога LIGO–Virgo–KAGRA и обнаружили, что скорость вращения чёрных дыр в паре сильно зависит от их массы. Лёгкие дыры — до 35–50 масс Солнца — почти не вращаются: их спин (мера вращения) не превышает 0,2 от максимально возможного. Тяжёлые, от 70 солнечных масс и выше, крутятся вовсю — в среднем около 0,7 от предела, причём часто с перекосом: одна дыра в паре может вращаться быстро, а другая — заметно медленнее.

Медленное вращение лёгких дыр укладывается в сценарий, где обе звезды родились вместе и прожили спокойную жизнь, не набирая лишнего вращения. Быстрое и несимметричное вращение тяжёлых дыр больше похоже на результат многократных слияний в плотных звёздных кучах или на хаотичные захваты. Однако ожидаемого чёткого признака «иерархических» слияний — когда одна дыра всегда крутится быстрее другой — данные не показали. Природа снова оказалась сложнее.

Такой портрет вращения — новая цель для теоретиков. Теперь модели рождения двойных чёрных дыр должны объяснять не только массы, но и то, как эти массы связаны с вращением каждой дыры в отдельности.