Secondo la teoria della relatività generale di Einstein, si tratta di echi luminosi riflessi dalle regioni del disco di accrescimento dietro al buco nero. Ma vederli è comunque strano.
“Qualsiasi luce entri in quel buco nero non esce, quindi non dovremmo essere in grado di vedere nulla che si trovi dietro. Il motivo per cui possiamo vederli è perché quel buco nero sta deformando lo spazio, piegando la luce e attorcigliando i campi magnetici intorno ad esso", ha detto Wilkins, della Stanford University nella press release.

Finora, seppur previsti, non erano mai stati confermati direttamente. La scoperta è stata pubblicata sulla rivista Nature.

 

Osservare un buco nero

All'origine di questa ricerca c'era un approfondimento su una misteriosa caratteristica di alcuni buchi neri, chiamata corona, un alone di elettroni liberi che si può formare sopra il disco di accrescimento.

I buchi neri sono così gravitazionalmente intensi che nemmeno la luce può sfuggire. La materia che cade nei buchi neri viene dispersa da forze intense, squarciata anche su scala atomica, e crea una zuppa di plasma surriscaldato e magnetizzato attorno alla struttura. Quel plasma carico forma gran parte del disco di accrescimento e si traduce in campi magnetici. Quando quei campi magnetici si inarcano e convergono, provocano riacutizzazioni luminose nella periferia molto calda del buco nero, simili a quelle che si verificano nella corona solare (di qui il termine "corona" preso in prestito).
"Questo campo magnetico che si lega e poi scatta vicino al buco nero, riscalda tutto ciò che lo circonda e produce questi elettroni ad alta energia che poi continuano a produrre i raggi X", ha detto Wilkins.

Il team di ricercatori ha ispezionato i brillamenti coronali prodotti dal buco nero supermassiccio, in funzione del tempo, di un nucleo galattico attivo, I Zwicky 1, a circa 800 milioni di anni luce dalla Terra, nella costellazione dei Pesci. Così hanno scoperto che alcuni dei raggi X prodotti dai brillamenti venivano riflessi dal lato opposto del disco di accrescimento del buco nero, piegato attorno all'oggetto dalla gravità.

Mentre Wilkins dava un'occhiata più da vicino per indagare sull'origine dei flare, ha visto una serie di lampi più piccoli. Questi, hanno determinato i ricercatori, sono gli stessi bagliori di raggi X ma riflessi dalla parte posteriore del disco di accrescimento: e ciò è, in un certo senso, il primo sguardo al lato opposto di un buco nero.

"Cinquant'anni fa, quando gli astrofisici iniziarono a speculare su come il campo magnetico potesse comportarsi vicino a un buco nero, non avevano idea che un giorno avremmo potuto avere le tecniche per osservarlo direttamente e vedere in azione la teoria della relatività generale di Einstein", ha detto Roger Blandford, coautore del documento, sempre della Stanford.

Le osservazioni sono state condotte con il telescopio X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) dell'ESA e il telescopio NuSTAR della NASA.

 

Osservazioni future

L'osservatorio europeo Athena (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics), il cui lancio è previsto per il 2028, offrirà nuove importanti capacità osservative. Wilkins sta aiutando a sviluppare parte del rivelatore Wide Field Imager.
"Ha uno specchio molto più grande di quello che abbiamo mai avuto su un telescopio a raggi X e ci consentirà di ottenere sguardi a risoluzione più elevata in tempi di osservazione molto più brevi", ha affermato Wilkins. "Quindi, il quadro dei dati che stiamo iniziando a ottenere in questo momento diventerà molto più chiaro con questi nuovi osservatori".