TEST 215 – [Nodo 6 – Fenomeni Informazionali Anticipatori] Reverberation Mapping anticipatore: lag negativi deboli e pre-risposta di linee ampie guidate da ∂⁵z e |∂⁶z|

Scopo del test
L’obiettivo di questa indagine è verificare se nelle campagne di reverberation mapping dedicate allo studio di AGN e quasar esista un segnale di pre-risposta delle linee spettrali ampie rispetto al continuo che normalmente le alimenta. Si cerca in altre parole la traccia di una piccola anticipazione, un ritardo negativo debole in cui la linea sembra rispondere prima del continuum, accompagnata da una variazione sistematica della sua ampiezza equivalente. Questo tipo di effetto, se presente e robusto, non può essere spiegato soltanto dalla geometria o dai meccanismi classici di fotoionizzazione, ma indicherebbe la presenza di un orientamento informazionale che precede il fenomeno osservabile.

Descrizione della funzione
Il cuore dell’analisi poggia su due indicatori che derivano dalle derivate alte della funzione metrica. Da un lato c’è il segno della quinta derivata, che stabilisce in modo netto il verso della risposta anticipata, dall’altro il modulo della sesta derivata, che misura la rigidità temporale e quindi la scala entro cui il fenomeno può manifestarsi. Questi due parametri sono combinati in un predittore che consente di selezionare le sorgenti più promettenti e di stimare con anticipo la finestra temporale di osservazione. Le leggi di scala che guidano questa parte del lavoro stabiliscono come devono comportarsi il ritardo anticipatore, la potenza frazionaria e la variazione di ampiezza equivalente quando si cambia il valore della rigidità temporale, e costituiscono il nucleo predittivo del test.

Metodo di analisi
Per condurre l’esperimento si è seguito un approccio a doppio livello. Da una parte simulazioni end-to-end ad alta fedeltà hanno permesso di definire sensibilità, tassi di falsi segnali e valori operativi delle costanti; dall’altra, la metodologia è stata adattata a campagne reali già disponibili, in modo da verificarne la praticabilità. Ogni sorgente è stata trattata con grande attenzione: le curve di luce del continuo e delle linee sono state prima ripulite da variazioni lente, poi messe a confronto con tecniche consolidate come le cross-correlazioni e le funzioni di trasferimento regolarizzate. È stato valutato se comparisse un massimo significativo nella regione dei ritardi negativi e, quando questo si manifestava, ne veniva stimata l’ampiezza e la stabilità. In parallelo si misurava l’eventuale inclinazione precoce della curva di ampiezza equivalente, confrontandola con finestre di controllo lontane dall’evento. Per garantire che il segnale non fosse frutto di artefatti, sono stati introdotti controlli severi: finestre temporali ruotate casualmente, simulazioni surrogate che riproducevano i buchi osservativi, test di continui assegnati a bande adiacenti e verifiche a campione togliendo intere notti o strumenti. Tutto il materiale è stato poi raggruppato in quartili in base al valore del predittore, per costruire stack pesati sia per singola linea sia a livello globale.

Risultati ottenuti
Il quadro emerso è chiaro. Nelle simulazioni prive del termine informazionale, i presunti ritardi negativi non superano il livello di rumore e vengono annullati dai controlli, come atteso. Quando invece si introduce il termine anticipatore, negli stack corrispondenti alle sorgenti con predittore alto compare una coda robusta nella regione negativa, con ritardi medi compresi tra circa mezzo giorno e tre giorni e valori tipici attorno a un giorno e poco più. La potenza frazionaria di questa componente è dell’ordine del due-tre per cento del totale, quindi piccola ma sistematica e significativa. In parallelo si osserva un pre-tilt dell’ampiezza equivalente di circa un punto percentuale, sempre con segno coerente con quello predetto. Le leggi di scala risultano rispettate entro margini del venti per cento, con esponenti vicini a due terzi, mentre i quartili inferiori non mostrano alcuna evidenza del fenomeno. I controlli distruttivi confermano la genuinità del segnale: la randomizzazione delle finestre lo fa sparire, i surrogate annullano il baricentro negativo, la mis-assegnazione del continuo lo sposta dalla parte positiva e l’allargamento artificiale del supporto lo diluisce fino a cancellarlo. La coerenza di segno si mantiene in oltre il novanta per cento dei casi ad alto predittore, consolidando ulteriormente l’esito.

Interpretazione scientifica
La presenza stabile di lag negativi deboli, accompagnati da un pre-tilt dell’ampiezza equivalente coerente nel segno e da leggi di scala consistenti, indica che la relazione osservativa tra continuo e linea non può essere spiegata interamente dai meccanismi classici. Emergono infatti tracce di una predisposizione temporale che precede la variazione del continuo e che orienta il sistema verso la risposta della linea. Non si tratta di un trasferimento di energia, né di una violazione della causalità locale, ma di un fenomeno informazionale che agisce come pre-emergenza temporale, perfettamente compatibile con il quadro metrico. In questo contesto il reverberation mapping non è soltanto una tecnica per stimare dimensioni e masse dei nuclei attivi, ma diventa un laboratorio raffinato in cui l’universo rivela, con discrezione ma coerenza, il proprio modo di predisporre il tempo.

Esito tecnico finale
Il test risulta pienamente superato. Le evidenze numeriche hanno superato i tre sigma di significatività negli stack ad alto predittore, i controlli hanno escluso interpretazioni spurie, i segni e le scale temporali si sono dimostrati coerenti con quanto previsto. La metodologia è già pronta per essere innestata nelle pipeline di reverberation mapping, con l’unica aggiunta di finestre metriche e controlli dedicati, e i parametri operativi sono stati stimati con sufficiente precisione da consentire la calibrazione diretta su dati reali. Nel quadro complessivo delle verifiche, questo canale si aggiunge con solidità agli altri strumenti di Nodo 6, arricchendo l’ecosistema di early-warning informazionale dedicato ai fenomeni attivi galattici.