Astronomowie odkryli bardzo niezwykłą czarną dziurę, która może być starsza niż wszystkie  znane nam gwiazdy i galaktyki.

Naukowcy odkryli bardzo niezwykłą czarną dziurę. Należy do niemal nieuchwytnej „klasy średniej” tych kosmicznych potworów. Jeszcze bardziej zaskakujące jest to, że to ciało niebieskie może być w tym samym wieku co Wszechświat.

Astrofizycy doskonale zdają sobie sprawę z istnienia dwóch rodzajów czarnych dziur. Po pierwsze, są to czarne dziury o masie gwiazdowej, powstałe podczas eksplozji supernowych. Po drugie, są to supermasywne czarne dziury o masach milionów i miliardów słońc, położone w centrach dużych galaktyk. Teoretycznie lukę między nimi należy wypełnić czarnymi dziurami o średniej lub pośredniej masie. Jednak astronomom rzadko udaje się znaleźć takie obiekty.

Dopiero w 2020 roku obserwatorzy fal grawitacyjnych wykryli połączenie czarnych dziur o masie nieco większej od gwiazdy. Naukowcy zgłosili również odkrycie czarnych dziur o średniej masie na podstawie ich promieni rentgenowskich. Niemniej jednak „średnie” studnie grawitacycjne pozostają obiektami egzotycznymi i słabo zbadanymi.

Autorzy w nowym badaniu donoszą o odkryciu czarnej dziury o masie 55 tysięcy słońc i to nową i bardzo nietypową metodą. Nieuchwytny drapieżnik służył jako soczewka grawitacyjna dla rozbłysku gamma - wybuchu kosmicznego promieniowania gamma. Soczewka czarnej dziury zebrała światło z tego błysku i skupiła je. Dzięki temu naukowcy odkryli nie tylko sam błysk, ale także ciemne ciało, które pełniło rolę soczewki.

Rozbłysk gamma GRB 950830 został zarejestrowany w 1995 roku. Ale teraz eksperci ponownie przetworzyli dane przy użyciu najnowszych algorytmów i odkryli coś, czego wcześniej nie zauważyli. Ten sam błysk został zarejestrowany nie raz, ale dwa razy. Co więcej, nie był to powtórny rozbłysk, ale odwzorowanie poprzedniego w najdrobniejszych szczegółach.

Jest to możliwe tylko w jednym przypadku - jeśli na torze promieni gamma pojawiła się soczewka grawitacyjna, która utworzyła dwa obrazy zamiast jednego. Obliczenia wykazały, że soczewka ta jest czarną dziurą o masie 55 tysięcy słońc.

Różne grupy naukowe kilkakrotnie donosiły o podobnym zjawisku, ale po raz pierwszy zostało ono odkryte dość wiarygodnie. Prawdopodobieństwo, że sygnał jest „fałszywym alarmem” jest mniejsze niż 1%.

Czarne dziury o masach pośrednich są interesujące nie tylko dlatego, że są słabo poznane. Wśród nich mogą znajdować się pierwotne czarne dziury powstałe w pierwszej sekundzie po Wielkim Wybuchu, czyli na długo przed powstaniem atomów, nie mówiąc już o gwiazdach i planetach.

Astronomowie nigdy nie zaobserwowali takich „relikwii” i takie odkrycie niewątpliwie przeszłoby do historii nauki. Ta nowo odkryta czarna dziura może być starożytnym reliktem - pierwotną czarną dziurą, która pojawiła się we wczesnym wszechświecie przed powstaniem pierwszych gwiazd i galaktyk.

Jednak czarna dziura o średniej masie niekoniecznie jest pierwotna. Mogło powstać znacznie później. Jak rodzą się i rosną takie obiekty, to osobne pytania, na które naukowcy jeszcze nie znaleźli odpowiedzi.

Autorzy badania zadali sobie pytanie - ile średniej wielkości czarnych dziur musi ukrywać się w pobliżu Drogi Mlecznej, aby w 1995 roku astronomowie mieli okazję natknąć się na soczewkowanie w postaci błysków gamma. Obliczenia wykazały, że w pobliżu naszej Galaktyki powinno znajdować się około 46 tysięcy czarnych dziur o masie pośredniej. A jeśli tak, to mogą nas czekać nowe odkrycia na tym polu.

Artykuł naukowy zawierający wyniki badań został opublikowany w czasopiśmie Nature Astronomy.