Ein internationales Team von Astrophysikern nutzte maschinelles Lernen, um das Berühmte zu schärfen
Ein Bild eines Schwarzen Lochs, das vom Event Horizon Telescope aufgenommen und mithilfe von maschinellem Lernen verarbeitet wurde. Bilder: Lia Medeiros et al., The Astrophysical Journal Letters
Die Forscher verwendeten ihre eigenenPRIMO Machine Learning-Technik – Hauptkomponenten-interferometrische Simulation. Es kompensiert fehlende Informationen über das beobachtete Objekt, um ein Bild zu erstellen, das mit einem riesigen erdgroßen Radioteleskop gesehen werden könnte.
PRIMO setzt auf Vokabellernen, Branchemaschinelles Lernen, das es Computern ermöglicht, Regeln auf der Grundlage großer Mengen an Schulungsmaterialien zu generieren. Wenn beispielsweise ein Computer mit einer Reihe verschiedener Bilder von Bananen gefüttert wird – mit ausreichendem Training – kann er feststellen, ob es sich bei dem unbekannten Bild um eine Banane handelt oder nicht.
Computersimulation eines supermassereichen Schwarzen Lochs. Video: Institut für fortgeschrittene Studien
Mit PRIMO haben Computer mehr als analysiert30.000 hochpräzise simulierte Bilder des akkretierenden Gases aus Schwarzen Löchern. Die Simulationen deckten eine breite Palette von Modellen ab, wie ein Schwarzes Loch Materie ansammelt, und suchten nach gemeinsamen Mustern in der Struktur der Bilder. Die verschiedenen Strukturmuster wurden danach sortiert, wie oft sie in der Simulation auftraten, und dann gemischt, um den Algorithmus zu trainieren.
Wissenschaftler sagen, dass visualisiertDas maschinelle Lernbild stimmt mit den Beobachtungen und theoretischen Erwartungen des Event Horizon Telescope (EHT) überein, einschließlich eines hellen Strahlungsrings, der voraussichtlich durch heißes Gas verursacht wird, das in das Schwarze Loch fällt.
Erstes Bild eines supermassiven Schwarzen Lochswurde 2019 veröffentlicht. Forscher der Event Horizon Telescope Collaboration nutzten ein Netzwerk aus sieben separaten Radioteleskopen auf der ganzen Welt, um Daten über M87 zu sammeln und ein „erdgroßes Teleskop“ zu schaffen. Letztes Jahr zeigte das gleiche Wissenschaftlerteam, wie das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße aussieht.
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