AI zlepšuje jasnost první fotografie černé díry

Mezinárodní tým astrofyziků použil strojové učení k vybroušení slavného

obrázek lokalizované supermasivní černé díryve středu galaxie M87 nebo Messier 87. Nový snímek ukazuje centrální oblast, která je větší a tmavší, obklopená jasným, hubeným plynem ve tvaru koblihy.

Snímek černé díry pořízený dalekohledem Horizont událostí a zpracovaný pomocí strojového učení. Obrázky: Lia Medeiros et al., The Astrophysical Journal Letters

Výzkumníci použili své vlastníTechnika strojového učení PRIMO - Interferometric Simulation Principal Component. Kompenzuje chybějící informace o pozorovaném objektu a vytváří obraz, který by bylo možné vidět jedním obřím radioteleskopem o velikosti Země.

PRIMO spoléhá na učení slovíček, oborstrojové učení, které umožňuje počítačům generovat pravidla na základě velkých sad školicích materiálů. Pokud je například počítač napájen řadou různých obrázků banánů – s dostatečným tréninkem – dokáže určit, zda neznámý obrázek je banán nebo ne.


Počítačová simulace supermasivní černé díry. Video: Institut pro pokročilé studium

S PRIMO počítače analyzovaly více než30 000 vysoce přesných simulovaných snímků přibývajícího plynu z černých děr. Simulace pokrývaly širokou škálu modelů toho, jak černá díra akretuje hmotu, a hledaly společné vzory ve struktuře snímků. Vzorky různých struktur byly roztříděny podle toho, jak často se v simulaci vyskytovaly, a poté smíchány, aby se natrénoval algoritmus.

Vědci říkají, že vizualizovanéSnímek strojového učení je v souladu s pozorováními a teoretickými očekáváními z dalekohledu Event Horizon Telescope (EHT), včetně jasného prstence záření, o kterém se předpokládá, že bude způsoben horkým plynem padajícím do černé díry.

První snímek supermasivní černé dírybyla zveřejněna v roce 2019. Výzkumníci z Event Horizon Telescope Collaboration použili síť sedmi samostatných radioteleskopů po celém světě ke sběru dat o M87 a vytvořili „dalekohled o velikosti Země“. Loni stejný tým vědců ukázal, jak vypadá černá díra v centru Mléčné dráhy.

Přečtěte si více:

Vědci zkoumali ultrajasný objekt, který porušuje fyzikální zákon

"Moře" kvarků uvnitř jednoho protonu: z čeho se skládá elementární částice

Podívejte se na mapu Marsu v nejvyšším rozlišení: 110 000 snímků a 5,7 bilionu pixelů

</ p>