引力微透镜出现 超新星，他们留下一个 黑洞. 据估计，大约千分之一的恒星质量足以产生一个黑洞。 随着 星系。
加州大学伯克利分校的文章
然而，就其本质而言，黑洞很难被发现，特别是如果它们是孤立的。 毕竟，黑洞具有如此强大的引力，以至于光无法逃脱，因此我们通常通过它们对其他物体的引力影响或它们正在吞噬的周围物质产生的辐射来检测它们。 如果没有附近的物体或吸积物质，整个银河系中可能有数亿个黑洞，而这些黑洞对天文学家来说基本上是不可见的。
如果像天文学家认为的那样，大恒星的死亡会留下黑洞，那么应该有数亿个黑洞散布在整个银河系中。 问题是，孤立的黑洞是看不见的。
现在，一个由 引力微透镜。
由研究生 Casey Lam 和加州大学伯克利分校天文学副教授 Jessica Lu 领导的研究小组估计，这个看不见的致密物体的质量是太阳质量的 1.6 到 4.4 倍。 因为天文学家认为，一颗死星的残余物必须比 2.2 个太阳质量重才能坍缩成黑洞，加州大学伯克利分校的研究人员警告说，这个物体可能是一个 
哈勃太空望远镜拍摄的一颗遥远恒星的图像，该恒星被它与地球之间的一个看不见但非常紧凑和沉重的物体所照亮和扭曲。 这个由加州大学伯克利分校的天文学家估计质量是太阳质量的 1.6 到 4.4 倍的紧凑物体可能是一个自由漂浮的黑洞，它可能是银河系中大约 200 亿个黑洞之一。 图片由 STScI/NASA/ESA 提供
“这是通过引力微透镜发现的第一个自由漂浮的黑洞或中子星，”卢说。 “通过微透镜，我们能够探测这些孤独、紧凑的物体并称重。 我认为我们为这些黑暗的物体打开了一个新的窗口，这是其他任何方式都无法看到的。”
确定银河系中有多少这些致密物体将有助于天文学家了解恒星的演化——特别是它们如何死亡——以及我们银河系的演化，或许还可以揭示这些看不见的黑洞是否是原始黑洞。宇宙学家认为是在大批量生产的 相同的数据，不同的结论
值得注意的是，来自巴尔的摩太空望远镜科学研究所 (STScI) 的一个竞争团队分析了同一微透镜事件，并声称该致密天体的质量接近 7.1 个太阳质量，毫无疑问是一个黑洞。 描述由 Kailash Sahu 领导的 STScI 团队分析的论文已被接受发表在 天体物理学杂志.
两个团队使用了相同的数据：当它的光被超紧凑物体扭曲或“透镜化”时，对遥远恒星变亮的光度测量，以及由于引力作用，对遥远恒星在天空中位置移动的天体测量透镜物体造成的畸变。 光度数据来自两个微透镜测量：光学引力透镜实验 (OGLE)，它使用智利华沙大学运营的 1.3 米望远镜，以及天体物理学微透镜观测 (MOA) 实验，它安装在 1.8-新西兰的米望远镜由大阪大学运营。 天文数据来自
因为两次微透镜测量都捕捉到了同一个物体，所以它有两个名称：MOA-2011-BLG-191 和 OGLE-2011-BLG-0462，简称 OB110462。
虽然像这样的调查发现银河系中每年约有 2,000 颗恒星被微透镜照亮，但天文测量数据的增加使两个团队能够确定致密物体的质量及其与地球的距离。 加州大学伯克利分校领导的团队估计，它位于银河系中心方向，距离银河系中心大质量黑洞周围的大凸起附近，距离 2,280 到 6,260 光年（700-1920 秒差距）。
STScI 小组估计它距离我们大约 5,153 光年（1,580 秒差距）。
大海捞针
在 STScI 团队初步得出结论后，Lu 和 Lam 在 2020 年首次对这个物体产生了兴趣 五个微透镜事件 哈勃观测到的——所有这些都持续了 100 多天，因此可能是黑洞——毕竟可能不是由致密物体引起的。
自 2008 年以来一直在寻找自由漂浮黑洞的 Lu 认为，这些数据将帮助她更好地估计它们在银河系中的丰度，大致估计在 10 万到 1 亿之间。 迄今为止，仅在双星系统中发现了恒星大小的黑洞。 双星中的黑洞既可以在 X 射线中看到，也可以在来自恒星的物质落入黑洞时产生，或者在最近的引力波探测器中看到，这些探测器对两个或多个黑洞的合并很敏感。 但这些事件很少见。
“凯西和我看到了数据，我们真的很感兴趣。 我们说，‘哇，没有黑洞。 这太棒了，'即使应该有，”卢说。 “因此，我们开始查看数据。 如果数据中真的没有黑洞，那么这与我们关于银河系应该有多少黑洞的模型不匹配。 我们对黑洞的理解必须有所改变——无论是它们的数量、它们移动的速度还是它们的质量。”
当 Lam 分析五个微透镜事件的光度和天体测量时，她惊讶地发现一个 OB110462 具有紧凑物体的特征：透镜物体看起来很暗，因此不是恒星； 恒星变亮持续了很长时间，将近300天； 并且背景恒星位置的畸变也是长期存在的。
Lam 说，镜头事件的长度是主要的提示。 2020 年，她展示了寻找黑洞微透镜的最佳方法是寻找非常长的事件。 她说，只有 1% 的可检测微透镜事件可能来自黑洞，因此查看所有事件就像大海捞针一样。 但是，Lam 计算出，持续超过 40 天的微透镜事件中约有 120% 可能是黑洞。
“增亮事件持续多长时间暗示了前景透镜弯曲背景恒星光的质量有多大，”林说。 “长事件更有可能是由于黑洞。 不过，这并不能保证，因为增亮事件的持续时间不仅取决于前景透镜的质量，还取决于前景透镜和背景恒星相对于彼此移动的速度。 然而，通过测量背景恒星的视位置，我们可以确认前景透镜是否真的是一个黑洞。”
据陆说，OB110462对背景恒星光的引力影响非常长。 这颗恒星用了大约一年的时间才在 2011 年达到顶峰，然后又用了大约一年的时间变暗恢复正常。
更多数据将区分黑洞和中子星
为了确认 OB110462 是由一个超致密天体造成的，Lu 和 Lam 要求哈勃提供更多的天体测量数据，其中一些数据于去年 10 月到达。 新数据表明，由于透镜引力场导致的恒星位置变化在事件发生 2022 年后仍然可以观察到。 哈勃对微透镜的进一步观测暂定于 XNUMX 年秋季进行。
对新数据的分析证实，OB110462 很可能是一颗黑洞或中子星。
Lu 和 Lam 怀疑两个团队的不同结论是由于天体测量和光度测量数据对前景和背景物体的相对运动的测量不同。 两支球队的天体测量分析也有所不同。 加州大学伯克利分校领导的团队认为，目前尚无法区分该物体是黑洞还是中子星，但他们希望在未来通过更多哈勃数据和改进分析来解决这一差异。
“尽管我们想说它绝对是一个黑洞，但我们必须报告所有允许的解决方案。 这包括质量较低的黑洞，甚至可能包括中子星，”卢说。
“如果你不能相信光线曲线、亮度，那么这说明了一些重要的事情。 如果你不相信位置与时间的关系，那会告诉你一些重要的事情，”Lam 说。 “因此，如果其中一个是错误的，我们必须了解原因。 或者另一种可能性是我们在两个数据集中测量的结果都是正确的，但我们的模型是不正确的。 测光和天体测量数据来自同一个物理过程，这意味着亮度和位置必须相互一致。 所以，那里缺少一些东西。 ”
两个团队还估计了超紧凑透镜物体的速度。 Lu/Lam 团队发现了一个相对平稳的速度，低于每秒 30 公里。 STScI 团队发现了一个异常大的速度，45 公里/秒，并将其解释为所谓的黑洞从产生它的超新星获得的额外踢的结果。
Lu 将她团队的低速度估计解释为可能支持一个新理论，即黑洞不是超新星的结果——今天的主流假设——而是来自失败的超新星，这些超新星不会在宇宙中引起明亮的飞溅，也不会产生黑色踢球。
参考：Casey Y. Lam、Jessica R. Lu、Andrzej Udalski、Ian Bond、David P. Bennett、Jan Skowron、Przemek Mroz、Radek Poleski、Takahiro Sumi 的“用天体测量微透镜检测到的孤立的质量间隙黑洞或中子星” , Michal K. Szymanski, Szymon Kozlowski, Pawel Pietrukowicz, Igor Soszynski, Krzysztof Ulaczyk, Lukasz Wyrzykowski, Shota Miyazaki, Daisuke Suzuki, Naoki Koshimoto, Nicholas J. Rattenbury, Matthew W. Hosek Jr., Fumio Abe, Richard Barry, Aparna Bhattacharya , Akihiko Fukui, Hirosane Fujii, Yuki Hirao, Yoshitaka Itow, Rintaro Kirikawa, Iona Kondo, Yutaka Matsubara, Sho Matsumoto, Yasushi Muraki, Greg Olmschenk, Clement Ranc, Arisa Okamura, Yuki Satoh, Stela Ishitani Silva, Taiga Toda, Paul J. Tristram、Aikaterini Vandorou、Hibiki Yama、Natasha S. Abrams、Shrihan Agarwal、Sam Rose 和 Sean K. Terry，已接受， 天体物理学杂志信.
的arXiv：2202.01903
Lu 和 Lam 的工作得到了美国国家科学基金会 (1909641) 和美国国家航空航天局 (NNG16PJ26C, NASA FINESST 80NSSC21K2043) 的支持。
