Στις 23 Νοεμβρίου 2023, οι δύο ανιχνευτές του LIGO κατέγραψαν ένα ασυνήθιστο σήμα βαρυτικών κυμάτων, το GW231123, που στην πρώτη ανάλυση φαινόταν να προέρχεται από τη συγχώνευση δύο μαύρων τρυπών με μάζες περίπου 100 και 130 φορές του Ήλιου — και να γεννά ένα ενιαίο αντικείμενο περίπου 230 ηλιακών μαζών. Αυτοί οι αριθμοί τοποθετούσαν το γεγονός μέσα σε ένα «κενό μάζας» που οι τρέχουσες εξηγήσεις για αστρικές καταρρεύσεις δυσκολεύονται να καλύψουν.

Σε μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 25 Αυγούστου στο Astrophysical Journal Letters, ερευνητές του Max Planck Institute for Gravitational Physics προτείνουν μια διαφορετική ανάγνωση: το σήμα μπορεί να έχει παραμορφωθεί και μεγεθυνθεί από βαρυτικό φακό — δηλαδή από την επίδραση της βαρύτητας ενός μεγαλύτερου αντικειμένου που στρέβλωσε τον χωροχρόνο ανάμεσα στην πηγή και τη Γη.

Η βασική συνέπεια της πρότασης είναι απλή και καθοριστική: αν το GW231123 ήταν φακοποιημένο, οι πραγματικές μάζες των συγχωνευόμενων μαύρων τρυπών θα ήταν πολύ μικρότερες. Οι συγγραφείς του άρθρου μοντελοποίησαν την επίδραση ενός συμπαγούς φακού με μάζα περίπου 190–850 ηλιακών μαζών ή μιας εκτεταμένης δομής, όπως ένα σφαιρικό αστρικό σμήνος (globular cluster). Με τέτοια μεγέθυνση, το τελικό αντικείμενο θα είχε συνολική μάζα περίπου 140 ηλιακών μαζών αντί για περίπου 230, και οι μάζες των συγχωνευόμενων μαύρων δεν θα βρίσκονταν πια στο «απαγορευτικό» κενό.

Οι συγγραφείς υπογραμμίζουν ότι αυτή η ερμηνεία εξηγεί επίσης γιατί το σήμα φαινόταν να δείχνει μεγαλύτερο spin — δηλαδή υψηλότερο ρυθμό περιστροφής· η φακοποίηση μπορεί να μεταβάλει την εκτίμηση αυτής της παραμέτρου. Η ανάλυση εκμεταλλεύεται επίσης φαινόμενα περίθλασης και παρεμβολής που μπορούν να βοηθήσουν στην αναγνώριση τέτοιων φακοποιημένων σημάτων. Ο συνσυγγραφέας Miguel Zumalacárregui σχολιάζει ότι, όπως το φως, έτσι και τα βαρυτικά κύματα μπορούν να αποκλίνουν, να μεγεθυνθούν ή να διασπαστούν από συμπαγείς βαρυτικούς φακούς.

Ωστόσο, η πρόταση παραμένει προς το παρόν θεωρητική. Δεν υπάρχει παρατηρητική ένδειξη του φακού — π. χ. κάποιο οπτικό ίχνος τύπου «δακτυλίου του Αϊνστάιν» — και οι ερευνητές δεν έχουν εντοπίσει ανάμεσα σε εμάς και την υποτιθέμενη πηγή κάποιο αντικείμενο με τη ζητούμενη μάζα. Όπως επισημαίνουν, συμπαγείς φακοί με 100–1. 000 ηλιακές μάζες θα έπρεπε να είναι εξαιρετικά σπάνιοι σύμφωνα με τα τρέχοντα μοντέλα.

Αυτό θέτει το κεντρικό ερώτημα της μελέτης: τι ήταν ο φακός; Η απάντηση δεν είναι προφανής. Οι συγγραφείς δεν αποκλείουν ότι η μεγέθυνση μπορεί να προήλθε από ένα σύνολο μικρότερων αντικειμένων ή από ασυνήθιστες αστροφυσικές συγκεντρώσεις που δεν έχουν ακόμη καταγραφεί.

Η επιβεβαίωση της φακοποίησης των βαρυτικών κυμάτων θα είχε σημαντικές επιπτώσεις: θα διεύρυνε το φάσμα των συμβάντων που μπορούμε να ανιχνεύσουμε—επιτρέποντας τη μελέτη πιο απομακρυσμένων ή ασθενέστερων συγχωνεύσεων—και θα άνοιγε έναν νέο τρόπο διερεύνησης της κατανομής μάζης στο Σύμπαν, συμπεριλαμβανομένης της σκοτεινής ύλης, μέσω ανάλυσης προτύπων περίθλασης και παρεμβολής.

Η υπόθεση για το GW231123 δεν σβήνει το παλιό μυστήριο· μεταφέρει όμως την αβεβαιότητα στην ταυτότητα του φακού.