У 2016 році астрономи помітили щось дивне в даних космічної обсерваторії Gaia. Віддалена зірка дивним чином збільшувала свою світність, а потім тьмяніла. Через кілька тижнів вона знову світліла і знову тьмяніла.
За припущенням, така дивна поведінка була викликана гравітацією невидимого об'єкта між нами і зіркою, і він викривляв тканину простору-часу, збільшуючи і зменшуючи світність зірки.
Тепер астрономи з'ясували, що це за невидимий об'єкт: подвійна зірка, розташована на відстані 2,544 світлових років від основної, настільки тьмяна, що ми не бачимо її взагалі. Проте, ґрунтуючись на тому, як гравітація зірки змінює світло, астрономи змогли розрахувати її масу, відстань і орбіту системи.
Нові методи розрахунку можуть бути способом виявлення інших прихованих масивних об'єктів в галактиці Чумацький Шлях, таких, як мільйони одиночних чорних дір зоряної маси.
За словами групи астрономів, великий ключ до розуміння природи системи полягав у тому, що вихідний об'єкт постійно висвітлювався і затемнювався. Подію було названо Gaia16aye.
«Якщо у вас є одна лінза, викликана одним об'єктом, то буде невеликий, неухильний ріст яскравості, а потім буде плавне зниження, коли лінза проходить перед віддаленим джерелом і потім видаляється», - кажуть вчені.
"В даному випадку яскравість зірки не тільки різко, а не плавно падала, але через пару тижнів вона знову ставала більше, що дуже незвично. За 500 днів спостережень ми бачили, як вона сяяла і зменшувалася п'ять разів ".
Це передбачає подвійний об'єкт, що виробляє так звану гравітаційну мікролінзу; ефект, передбачений Ейнштейном, який відбувається, коли гравітація об'єкта переднього плану змушує простір-час згинатися, збільшуючи щось позаду нього.
У великих масштабах це дозволяє вивчати віддалені об'єкти, але менші лінзи також можуть бути корисні.
У разі Gaia16aye мікролінзи являли собою складну мережу областей з великим збільшенням. Фонові джерела, що передаються цими регіонами, швидко прояснюються, а потім знову тьмяніють у міру руху.
Ретельне вивчення цих закономірностей у події мікролінзування Gaia16aye виявило подвійну зіркову систему під назвою 2MASS19400112 + 3007533, де присутні дві зірки - червоні карлики з масами 57% і 36% від маси Сонця. Вони обертаються навколо загального центру тяжкості кожні 2,88 земних роки.
"Ми взагалі не бачимо цю подвійну систему, але тільки побачивши ефекти, які вона створила, діючи в якості лінзи на фоновій зірці, ми змогли дізнатися про неї. Ми змогли визначити період обертання системи, маси її компонентів, їх поділ, форму їх орбіт - в основному все - не бачачи світла компонентів "- кажуть дослідники.
Вчені сподіваються, що застосовані методи допоможуть їм знайти чорні діри із зірковою масою. Наразі відомо про кілька десятків таких чорних дір. Їх помічають, коли вони взаємодіють з об'єктами в просторі навколо них, наприклад, коли вони активно поглинають зірку, або коли вони знаходяться в парі зі звичайною зіркою.
На сьогоднішній день, однак, самотні чорні дрімаючі діри залишаються невловимими. Але якщо можливо знайти невидимі червоні карлики, маса яких в сукупності менше маси Сонця, то подібні методи можуть виявити чорні діри зоряної маси, які, як зазвичай прийнято, мають нижню межу маси, що приблизно в п'ять разів перевищує масу Сонця.
Дослідження було опубліковано в журналі Astronomy & Astrophysics.