Czarne dziury powstałe w eksplozjach, do których dochodzi pod koniec życia masywnej gwiazdy, mają masy od 5 do 25 mas Słońca. Obiekty z tego przedziału zwykle odkrywane w zakresie promieniowania rentgenowskiego. Co jednak ciekawe, czarnych dziur w przedziale od 3 do 5 mas Słońca jak dotąd nie udawało się odkryć. Naukowcy podejrzewają, że za brak takich obiektów mogą odpowiadać mechanizmy, które uniemożliwiają tworzenie się takich czarnych dziur. Teoretycznie można by było poszukiwać ich w układach podwójnych z innymi gwiazdami, jednak tak małomasywna czarna dziura znacznie łatwiej byłaby wyrzucana z układu podwójnego przez samą eksplozję, co mogłoby tłumaczyć brak takich obiektów.
Sytuacja zaczęła się jednak zmieniać, gdy obserwatoria fal grawitacyjnych zaczęły wskazywać, że obiekty tego typu mogą powszechnie występować we wszechświecie. Powstało zatem pytanie, czy czarne dziury o tak niskiej masie mogą występować w układach podwójnych. Analizy jednak wykazały, że obiekty tego typu nie emitowałyby promieniowania rentgenowskiego, a tym samym trzeba by było ich szukać przy pomocy pomiarów astrometrycznych i prędkości radialnych.
Czytaj także: Czarna dziura z początków wszechświata zdradza swoją tajemnicę. Wiemy już jak powstała
Chińscy naukowcy przeczesujący niebo za pomocą teleskopu LAMOST i analizujący dane z kosmicznego obserwatorium Gaia postanowili poszukać układów podwójnych zawierających obiekty kompaktowe, które mogłyby być czarnymi dziurami o niskiej masie.
Wyniki poszukiwań okazały się fascynujące. Badaczom udało się zidentyfikować układ podwójny skatalogowany pod numerem G3425, w którym dwa składniki okrążają się w ciągu 880 dni.
Jednym z elementów układu jest czerwony olbrzym o masie 2,7 razy większej od masy Słońca. Gwieździe tej towarzyszy całkowicie niewidoczny obiekt o masie w przedziale 3,1-4,4 mas Słońca. Obiekt ten jednak nie emituje żadnego promieniowania. Mamy tutaj zatem do czynienia z czarną dziurą o masie należącej do poszukiwanego przedziału.
Czytaj także: Tajemnice wirującego serca naszej galaktyki odkryte przez naukowców
Co ciekawe, żadna z aktualnie przyjmowanych teorii powstawania układów podwójnych nie jest w stanie wytłumaczyć procesu powstawania takiego nietypowego układu podwójnego, szczególnie że oba komponenty okrążają wspólny środek masy po orbicie niemal idealnie kołowej. Mamy tutaj zatem do czynienia z sytuacją, która podważa naszą wiedzę o ewolucji układów podwójnych oraz eksplozjach supernowych.
Warto jednak zwrócić uwagę na fakt, iż odkrycie tego nietypowego układu potwierdza przydatność metod astrometrii i prędkości radialnych do poszukiwania spokojnych, niewidocznych w inny sposób kompaktowych obiektów w układach podwójnych. Można się zatem spodziewać, iż będzie to tylko pierwsze z wielu takich odkryć w najbliższych latach.