Вчені могли вперше виявити систему з трьох чорних дір, що обертаються одна навколо одної, завдяки дивному сигналу у гравітаційних хвилях від злиття чорних дір у 2019 році. Дослідження опубліковано в The Astrophysical Journal Letters. Аналіз даних співпраці LIGO-Virgo-KAGRA показав аномальне прискорення у сигналі GW190814, яке може вказувати на присутність третього, поки невидимого, об’єкта. «Це перше міжнародне відкриття чітких ознак третього компактного об’єкта у події злиття бінарної системи чорних дір», – зазначив астроном Вень-Біао Хан з Китайської академії наук. З моменту першого відкриття гравітаційних хвиль у 2015 році вчені зафіксували понад 300 подібних злиттів. Зазвичай вони дозволяють визначати маси чорних дір та іноді виявляти ієрархічні злиття – процеси, коли одна чорна діра формується з попередніх злиттів. У GW190814 система виявилася надзвичайно незвичною: одна чорна діра має лише 2,6 сонячної маси, майже на межі між нейтронною зіркою та чорною дірою, тоді як інша – близько 23 сонячних мас. Такий розрив у масах суперечить стандартним моделям зоряної еволюції. Дослідники під керівництвом Шу-Чен Янга припустили, що дві чорні діри могли обертатися навколо третього, більш масивного об’єкта. Їхнє моделювання показало, що така конфігурація створює невелике, але виміряне прискорення вздовж лінії зору – саме те, що помітили у GW190814. Це відкриття демонструє, що злиття чорних дір можуть відбуватися у набагато складніших умовах, ніж вважалося раніше, і підтверджує існування тріадичних систем, де чорні діри взаємодіють у «гравітаційному вальсі». Наступний цикл спостережень LIGO-Virgo-KAGRA обіцяє нові дані про злиття чорних дір, що допоможе зрозуміти їхні середовища та еволюційні шляхи у Всесвіті.