Une étude de la mystérieuse couronne de rayons X d'un trou noir a produit une découverte intéressante. Les télescopes spatiaux XMM-Newton et NuSTAR ont pu "voir" la lumière réfléchie par la matière juste derrière l'objet incroyablement massif. Et bien que cela confirme une fois de plus la théorie générale de la relativité, les scientifiques n'ont reçu presque aucune nouvelle donnée sur l'objet principal de la recherche.
La première détection connue de lumière réfléchie par la matière directement derrière un trou noir a été signalée par une équipe internationale de scientifiques dirigée par Dan Wilkins de l'Université de Stanford (États-Unis). Les chercheurs ont traité les données de deux observatoires spatiaux de l'Agence spatiale européenne (ESA) et de la National Aeronautics and Space Administration (NASA) des États-Unis - XMM-Newton et NuSTAR. Le principal objet d'étude était le trou noir au centre de la galaxie I Zwicky 1, situé à environ 800 millions d'années-lumière de nous.
Comme de nombreux objets similaires, ce trou noir a une couronne émanant de ces régions qui peuvent être appelées "haut" et "bas" lorsqu'elles sont vues dans le plan du disque d'accrétion. Le mécanisme le plus fiable de sa formation est le suivant. Le matériau du disque tombe sur le trou noir et accélère à des vitesses incroyables, ce qui le fait chauffer. Cela conduit à la formation de puissants champs magnétiques dirigés dans des directions perpendiculaires au plan du disque. Leurs lignes s'emmêlent, s'étirent et se reconnectent à un moment donné.
Ce phénomène entraîne la libération d'une énorme quantité d'énergie, généralement sous forme d'électrons. Et ils, à leur tour, émettent des photons dans la gamme des rayons X. Le résultat est de puissants flux semblables à des torches émanant des pôles du trou noir qui sont visibles à travers la moitié de l'univers. Une partie de cette lumière est réfléchie par la matière environnante (principalement dans le disque d'accrétion) et diffusée. C'est cet écho qui a été capté par les télescopes géocroiseurs.
Un trou noir est un objet si massif qu'il déforme l'espace-temps, créant des effets bizarres. Beaucoup d'entre eux sont prédits par la relativité générale, par exemple - la lentille gravitationnelle. Les astronomes l'utilisent souvent pour obtenir des informations sur des objets extrêmement éloignés, dont la lumière traverse de telles distorsions sur le chemin de la Terre et est amplifiée. Habituellement, cependant, la distance entre la source de rayonnement, la « lentille » et la Terre est estimée à des millions d'années-lumière. Mais voir la lumière redirigée par le trou noir, qui est émise (ou réfléchie) par la matière directement derrière lui, n'a jamais été possible.
Il ne fait aucun doute qu'il s'agit précisément du rayonnement corona réfléchi par le disque derrière le trou noir. Son spectre et son temps de réception sont quelque peu différents de ceux tentés par la « torche » ou par la couronne elle-même. Exactement ces valeurs qui correspondent à la distance parcourue et à l'interaction avec la matière du disque. À l'avenir, l'équipe de Wilkins prévoit d'utiliser le phénomène qu'elle a découvert pour créer une image en trois dimensions de l'environnement le plus proche d'un trou noir. Certes, dans toute cette histoire, il y a aussi une raison de frustration - presque aucune nouvelle donnée n'a été reçue sur l'objet principal de l'étude de l'astrophysique.