1. Dischi e getti di accrescimento: Quando la materia cade in un buco nero, forma un disco vorticoso di detriti noto come disco di accrescimento. Mentre il disco si muove a spirale verso l’interno, si riscalda a causa dell’attrito, emettendo raggi X e altre radiazioni ad alta energia. Gli astronomi possono rilevare queste emissioni utilizzando telescopi sensibili a queste lunghezze d’onda. Inoltre, l’energia proveniente dal disco di accrescimento può anche alimentare potenti getti di particelle che vengono espulsi ad alta velocità dai poli del buco nero. Questi getti possono essere rilevati utilizzando i radiotelescopi.
2. Lente gravitazionale: L'immensa gravità di un buco nero può far sì che la luce proveniente da oggetti più distanti dietro di esso venga distorta e amplificata, creando un'immagine distorta o ingrandita. Questo fenomeno, noto come lente gravitazionale, può essere rilevato dai telescopi ed è un'indicazione indiretta della presenza di un buco nero.
3. Sistemi stellari binari: I buchi neri si possono trovare anche all’interno di sistemi stellari binari, dove orbitano attorno a una stella compagna. La presenza di un buco nero può essere dedotta osservando il moto della stella compagna. Se la stella compagna mostra un comportamento orbitale irregolare o eccentrico, ciò potrebbe suggerire l’influenza di un oggetto massiccio e compatto, come un buco nero.
4. Unione dei buchi neri: Quando due buchi neri in un sistema binario si avvicinano a spirale, alla fine si fondono in un unico buco nero. Questo evento di fusione può produrre onde gravitazionali, increspature nello spazio-tempo che si propagano alla velocità della luce. Queste onde gravitazionali possono essere rilevate da strumenti sensibili come l’Osservatorio delle onde gravitazionali dell’interferometro laser (LIGO).
5. Telescopio Orizzonte degli Eventi: L'Event Horizon Telescope (EHT) è una rete globale di radiotelescopi che lavorano insieme per creare immagini ad alta risoluzione di buchi neri. Combinando i dati di più telescopi, l'EHT è riuscito a catturare le prime immagini dei buchi neri al centro delle galassie M87 e Sagittarius A*.
6. Microlente: Questa tecnica prevede l'osservazione della luminosità di un gran numero di stelle, alla ricerca di piccoli e brevi cali di luminosità. Se un buco nero passa davanti a una stella, può causare un temporaneo oscuramento della luce della stella, che può essere rilevato dai telescopi.
Utilizzando queste varie tecniche, gli astronomi hanno identificato una serie di candidati buchi neri e hanno acquisito una migliore comprensione delle proprietà e dei comportamenti di questi oggetti enigmatici.