В ходе наблюдений, проводимых коллаборациями LIGO, Virgo и KAGRA, зарегистрированы события GW241011 и GW241110, характеризующиеся наличием чёрной дыры, образовавшейся в результате предыдущего слияния. Для объектов «второго поколения» ключевым фактором является то, чтобы остаток не был выведен из гравитационно связанной системы, а впоследствии вновь взаимодействовал с другой чёрной дырой.

Согласно результатам свежего исследования, именно этот аспект дает возможность определить массу родительского скопления с помощью аналитических и численных моделей.

Метод базируется на анализе скорости «отдачи» (recoil velocity) и вероятности удержания остатка в пределах скопления. На основе законов распределения плотности и с учётом параметров структуры, исследователи определили масштабные зависимости, связывающие массу скопления, скорость отдачи и вероятность повторного столкновения. Для двух реальных событий были получены оценки: масса скопления варьируется от значений, характерных для массивных шаровых до ядерных звёздных скоплений (10⁵–10⁷ масс Солнца).

Предложенная методика предоставляет возможность исследовать области, в которых происходят иерархические слияния чёрных дыр. Благодаря ей можно извлекать сведения о массе и структуре скоплений, используя исключительно гравитационные волны, без привлечения электромагнитного излучения.

Полученные данные имеют ключевое значение для изучения развития звёздных скоплений, возникновения массивных чёрных дыр, а также для планирования будущих исследований с использованием гравитационно-волновых обсерваторий LIGO, Virgo и KAGRA.