Микролинзирование снова наносит удар. Астрономы использовали этот метод для обнаружения всего, от планет-изгоев до самых далёких звёзд из когда-либо виденных. Теперь астрономы официально обнаружили ещё один неуловимый объект, о котором долгое время ходили теории и о котором мы впервые сообщили ещё в 2009 году, но никогда не обнаруживали напрямую – чёрную дыру-изгоя.
Это обнаружение произошло в конце 6-летней наблюдательной кампании, когда десятки авторов совместно работали над статьёй, недавно опубликованной на сайте arXivOrg (это означает, что она ещё не прошла рецензирование). Эти шесть лет кропотливого сбора данных начались в далёком 2011 году, когда внезапно на расстоянии около 20 000 световых лет вспыхнула звезда. Учёные искали именно такое событие и уже находили несколько ранее, но им нужно было больше данных, чтобы быть уверенными в том, что же на самом деле они видели.
В результате явления микролинзирования объект на фоне становится значительно ярче, как это было с наблюдаемой в 2011 году звездой.
Прошлые наблюдения показали множество событий повышения яркости, которые могли быть вызваны микролинзированием, но астрономы никогда раньше не видели позиционного сдвига, который подтвердил бы эту теорию. Кайлаш Саху и его коллеги направили “Хаббл”, который до сих пор является одной из самых функциональных наблюдательных платформ в арсенале человечества, к звезде через несколько недель после её первоначального усиления яркости. Затем они периодически проверяли её в течение следующих шести лет. За это время они также собрали данные о местоположении, надеясь использовать метод, называемый астрометрией, для обнаружения небольших движений, которые указывали бы на то, что звезда подверглась воздействию объекта микролинзирования между ней и “Хабблом”.
Комбинация деформации и усиления света звезды – это именно то, что увидел “Хаббл”. Но даже этого было недостаточно, чтобы доказать, что тяжёлый объект перед звездой был чёрной дырой – он был достаточно тяжёлым, чтобы вызвать эффект микролинзирования. Чтобы исключить другие потенциальные источники этого события, Саху и его коллеги проверили уровень освещённости самой линзы. Они не нашли ничего что могло бы быть причиной появления линзы, например коричневого карлика. Кроме того, продолжительность эффекта линзирования должна длиться достаточно долго, чтобы предположить наличие особенно глубокого гравитационного колодца. Первоначальное событие 2011 года длилось 300 дней, что достаточно, чтобы указать на чёрную дыру, которая примерно в 7,1 раза массивнее Солнца.
С помощью этой оценки веса учёные также смогли оценить, насколько быстро движется чёрная дыра, и получили скорость около 45 километров в секунду – намного быстрее, чем звёзды, окружающие её в этой области Млечного Пути. Такая разница скоростей также указывает на потенциальный источник самой чёрной дыры – взрыв сверхмассивной звезды, вероятно, создал чёрную дыру и вытолкнул её в космическое пространство. По оценкам Саху, это событие произошло около 100 миллионов лет назад, но трудно сказать, поскольку нет чётко прослеживаемого пути, откуда появилась чёрная дыра.
Даже без этого ясного, прослеживаемого пути учёные теперь окончательно нашли то, что давно искали, и они не будут одиноки в этом. Вскоре появится несколько обзоров всего неба, которые помогут учёным последовательно сканировать небо на наличие событий, подобных тому, что произошло в июне 2011 года, и, скорее всего, они найдут гораздо больше.