L'environnement magnétique et gravitationnel autour d'un trou noir est si extrême que nous devrions voir la lumière se plier autour de lui et rebondir d'un observateur à travers le trou noir - du moins selon les prédictions théoriques de la théorie de la relativité générale d'Einstein. Mais maintenant, pour la première fois, les astronomes ont directement enregistré cette lumière réfléchie comme un écho de rayons X d'un trou noir supermassif à 800 millions d'années-lumière de la galaxie I Zwicky 1 (I Zw 1). Cela confirme enfin la prophétie d'Einstein et met en lumière les objets les plus sombres de l'univers.
"Toute la lumière qui pénètre dans ce trou noir n'en sort pas, nous ne devrions donc rien voir au-delà du trou noir", a déclaré l'astrophysicien Dan Wilkins de l'Université de Stanford. "La raison pour laquelle nous pouvons voir [l'écho des rayons X] est que ce trou noir déforme l'espace, déforme la lumière et tord les champs magnétiques autour de lui."
Dans un nouvel article, les scientifiques ont obtenu des données similaires en utilisant les télescopes à rayons X en orbite NuSTAR et XMM-Newton, qui avaient des informations sur le trou noir du centre de la galaxie I Zw 1 : les auteurs ont observé des changements d'intensité de la couronne du trou noir et a trouvé un écho particulier qui a été retardé d'environ 12 minutes
Les auteurs pensent que sa source était les mêmes interactions entre le disque d'accrétion et les champs magnétiques que les éruptions de rayons X antérieures. Cela signifie que la distance entre la couronne du trou noir et l'horizon des événements est environ quatre fois plus grande qu'entre le point central du trou noir et l'horizon des événements.
Cette découverte est intéressante à plus d'un titre. Tout d'abord, c'est vraiment cool d'apprendre quelque chose de nouveau sur les trous noirs. Ce sont des monstres spatiaux si rusés - invisibles, et l'espace qui les entoure est si extrême que la recherche est assez difficile. C'est aussi une indication du chemin que nous avons parcouru pour pouvoir faire des observations aussi détaillées à la fois avec nos instruments et avec nos méthodes d'analyse. Les chercheurs disent que la science des trous noirs ne fera que s'améliorer avec l'avènement d'une nouvelle génération de télescopes prêts à ouvrir les yeux vers le ciel.
"L'image que nous commençons à obtenir à partir des données deviendra beaucoup plus claire avec ces nouveaux observatoires", déclarent les chercheurs. Les scientifiques prévoient de poursuivre les observations pour comprendre comment les champs magnétiques et les disques d'accrétion interagissent les uns avec les autres.
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