Можно ли наблюдать одиночные черные дыры благодаря эффекту линзирования?

В принципе конечно. Основное явление линзирования происходит в масштабах «радиуса Эйнштейна» , который является функцией только массы линзы (например, звезды или черной дыры), а не ее компактности. Так называемое «микролинзирование» происходит, когда относительное движение линзирующей массы («линзы») и более удаленной звезды («линзового» объекта) приводит звезду в пределы спроецированного эйнштейновского радиуса линзы, что создает множественные изображения фоновая звезда (или, если линза и фоновая звезда выровнены почти идеально, кольцо света)[1]. Мы не можем разрешить множественные изображения, поэтому мы видим, что звезда на заднем плане становится ярче (а затем слабеет по мере того, как выходит за пределы радиуса Эйнштейна).

Микролинзирование звезд (например, звезд Галактической выпуклости) наблюдалось много раз; люди даже обнаружили вторичное усиление из-за того, что массивная планета вращается вокруг линзирующей звезды, производя свою собственную сигнатуру микролинзирования .

Единственная проблема заключается в том, что сигнатура микролинзирования из-за того, что звезда является линзой, в значительной степени идентична сигнатуре ЧД, являющейся линзой. Единственный практический способ узнать, что происходит, — это измерить массу линзы. Если бы, скажем,$\sim 10$солнечной массы и не было яркой звезды, соответствующей линзе (настоящая массивная звезда была бы очень яркой и, вероятно, ее было бы легче обнаружить, чем звезда на заднем плане!), тогда можно было бы заключить, что линза была темным объектом с такой массой, и таким образом, почти наверняка ЧД (поскольку$10 M_{\odot}$слишком велик для белого карлика или нейтронной звезды).

Это обсуждение статьи 2016 года, в которой опробована умная техника, включающая поиск смещений в положении звезды на заднем плане, как способ получить более точное измерение массы объекта линзы, поскольку что-либо, кроме идеального выравнивания, приведет к получению изображений линзы со смещением по центру. ). (На самом деле они ничего не нашли, но, может быть, в будущем...?)

[1] Это не имеет ничего общего с «фотонной сферой» черной дыры; «Кольцо Эйнштейна» намного больше и не требует черной дыры в качестве линзы.

То, о чем вы здесь говорите, называется микролинзированием https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_microlensing , когда линза представляет собой компактный объект (например, черную дыру).
В статье есть несколько простых уравнений, позволяющих рассчитать расстояние между черными дырами в двойной системе ЧД, необходимое для наблюдения. Различают два проявления микролинзирования: изменение положения линзированного объекта и изменение его «яркости». Чтобы обнаружить первый эффект, я бы предположил, что необходимо наблюдать удаленные компактные квазары, которые будут линзированы в радиодиапазоне с помощью метода РСДБ https://en.wikipedia.org/wiki/Very-long-baseline_interferometry .. Это может дать достаточное разрешение, чтобы отличить одиночную линзу ЧД от двойной линзы ЧД. Эффект уже был обнаружен, но без шансов определить возможную бинарную природу линзы. Проверьте это: https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2013/07/aa21484-13.pdf