Впервые об открытии объявили в 2022 году, но выводы оспорила другая группа астрофизиков. Новые доказательства, представленные в статье в журнале The Astrophysical Journal, устранили сомнения.
Международная группа астрофизиков изучила данные, собранные на протяжении нескольких лет космическими обсерваториями, чтобы подтвердить открытие «одинокой» или блуждающей черной дыры. Анализ влияния «невидимого» объекта на фоновые звезды позволил уточнить размер OGLE — 2011-BLG — 0462 и исключить альтернативные гипотезы.
До сих пор черные дыры звездной массы открывали в паре со звездой-компаньоном. Свет «спутника» искривляется под воздействием черной дыры и выдает ее присутствие. Одиночные объекты этого типа найти чрезвычайно сложно. В 2022 году исследователи заявили, что им удалось наблюдать черную дыру, когда она ненадолго прошла перед далекой фоновой звездой: транзит ускорил и искривил свет достаточно, чтобы изменение зафиксировали телескопы.
Вскоре после этого другая группа исследователей оспорила этот результат, предположив, что это, скорее всего, нейтронная звезда. Чтобы разрешить сомнения, астрофизики изучили данные, собранные телескопом «Хаббл» и наблюдения космической обсерватории Gaia в 2021 и 2022 годах. Они обнаружили, что объект примерно в семь раз больше массы Солнца — слишком тяжелый, чтобы быть нейтронной звездой: значит черная дыра — единственное возможное объяснение.
Открытие основано на эффекте микролинзирования, когда свет от звезд искривляется притяжением относительно небольшого объекта — планеты или черной дыры. Этот эффект основан на общей теории относительности: массивный объект искривляет пространство-время и работает как линза, фокусируя свет от фонового объекта. В результате яркость звезды на короткое время усиливается.
Изменение света фоновой звезды во время транзита черной дыры. Изображение: ESA/Hubble, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons
Астрономы давно считают, что в космосе должно быть много одиночных черных дыр. Но до сих пор ни одной не удалось найти: они слишком незаметны, поскольку не излучают собственного света. Однако теоретические концепции доказывают, что они существуют. Когда массивная звезда умирает, ее ядро может сжаться и превратиться в черную дыру. Такие взрывы звезд — сверхновые — астрономы видели много раз, а значит и черных дыр должно быть немало.
Исследователи надеются, что будущее наблюдения с помощью мощных существующих и проектируемых телескопов позволят найти больше объектов этого типа.
