В плотном ядре звёздного скопления три чёрные дыры сходятся в опасном танце. Движение хаотично — траектории путаются, словно клубки ниток. Затем одна из дыр вылетает прочь, а две другие остаются на вытянутой орбите. Такая пара продолжает сближаться и в конце концов сливается, порождая всплеск гравитационных волн.
Авторы работы пересмотрели старую задачу о тройных встречах. Раньше для описания исхода использовали два параметра, а теперь свели к одному — полному моменту вращения. Это как если бы вместо двух ручек настройки сложного прибора оставили одну, и точность не пострадала. Затем построили вероятностную модель: сколько пар после выброса третьего тела останутся на вытянутых орбитах. Такие орбиты важны — если чёрные дыры сближаются по сильно вытянутому эллипсу, их слияние можно заметить даже на большом расстоянии.
Результаты приложили к модели звёздного скопления массой от ста тысяч до десяти миллионов солнц. Оказалось, что доля заметно вытянутых слияний (с эксцентриситетом больше 0,1) составляет от 1,6% до 3,1% для нынешних детекторов. Если же чувствительность улучшится до 10 Гц, доля вырастет до 2,6–4,4%. Чем массивнее скопление, тем больше пар выбрасывается в межгалактическое пространство, не успев слиться внутри.
Если три чёрные дыры сталкиваются в скоплении, самая лёгкая почти всегда вылетает первой — как теннисный мячик при ударе о два шара для боулинга.
В романе «Задача трёх тел» Лю Цысиня хаос тройной звёздной системы угрожает цивилизации — здесь же тот же хаос помогает рождать гравитационные волны.