Podczas zaćmień Słońca widzimy koronę słoneczną – jasne halo wokół Księżyca, zasłaniające Słońce w takich momentach. Świeci ona od rozrzedzonej zewnętrznej atmosfery gwiazdy o gęstości próżni i temperaturze milionów stopni – korony Słońca. Czarne dziury muszą mieć własną koronę, ale prawie nie da się jej zobaczyć, ale można wykryć jej obecność i określić jej kształt.
Poszukiwania korony czarnej dziury pomogą w określeniu rodzajów kwazarów – aktywnych jąder galaktycznych. Czarna dziura nie jest obiektem, który można oglądać przez teleskop i wyciągać wnioski na temat tego, co widzisz. Ściśle mówiąc, czarne dziury są nadal hipotezą. To nie przypadek, że przyznając Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki 2020 za odkrycie czarnej dziury w centrum naszej galaktyki, komisja szczegółowo napisała o odkryciu „zwartego obiektu astrofizycznego”, a nie czarnej dziury. Korona czarnej dziury jest zjawiskiem jeszcze bardziej efemerycznym niż istnienie samych czarnych dziur.
Gdzie jest korona czarnych dziur? Wiadomo, że czarne dziury otoczone są materią, która w płaszczyźnie obrotu dziury tworzy kształt dysku lub torusa. Im materia znajduje się bliżej horyzontu zdarzeń czarnej dziury, tym szybciej obraca się ona w dysku i tym bardziej nagrzewa się na skutek tarcia i grawitacji. To już strefa akrecji, z której materia opada na czarną dziurę. A gdzieś na jej wewnętrznej krawędzi substancja zamienia się w plazmę rozgrzaną do miliardów stopni. Ta przegrzana plazma to korona czarnej dziury. Inna sprawa, że wykrycie go i określenie jego kształtu okazało się trudne.
Jeśli dysk akrecyjny zostanie skierowany na nas swoją płaszczyzną, wówczas promieniowanie korony w postaci promieni rentgenowskich ginie w ogólnym promieniowaniu czarnej dziury (a właściwie w promieniowaniu dysku akrecyjnego, ponieważ nie ma światła opuszcza horyzont zdarzeń czarnej dziury). Patrząc na dysk akrecyjny z boku, światło z jego centralnego obszaru jest blokowane przez chłodniejszą materię na krawędziach. Ale, jak się okazało, nie w przypadku korony czarnej dziury. Okazało się, że promieniowanie rentgenowskie plazmy koronowej jest w stanie odbić się od „pączka” dysku gazowo-pyłowego wokół czarnej dziury w taki sposób, że dociera do obserwatora na Ziemi nawet patrząc od końca.
Naukowcy zbadali kilkanaście tych ciemnych czarnych dziur, w tym Cygnus X-1 i X-3 w Drodze Mlecznej oraz LMC X-1 i X-3 w Wielkim Obłoku Magellana, wykorzystując dane z należącego do NASA Imaging X-ray Polarimetry Explorer (IXPE) ) i odkrył, że we wszystkich przypadkach geometria i zachowanie korony czarnych dziur są takie same. Na tej podstawie można stwierdzić, że geometria i fizyka korony powinny być takie same zarówno w przypadku czarnych dziur o masach gwiazdowych, jak i supermasywnych czarnych dziur. Oznacza to, że będzie można zebrać więcej danych, m.in. o kwazarach, które zazwyczaj są zbyt jasne, co samo w sobie jest przeszkodą w ich badaniu, a każda nowa metoda badań będzie przydatna.
