Sztuczna inteligencja poprawia wyrazistość pierwszego zdjęcia czarnej dziury

Międzynarodowy zespół astrofizyków wykorzystał uczenie maszynowe do wyostrzenia słynnego

Zdjęcie supermasywnej czarnej znajdującej się w centrum galaktyki M87 lub Messier 87.Nowe zdjęcie pokazuje centralny obszar, który jest większy i ciemniejszy, otoczony jasnym gazem akrecyjnym w kształcie "chudego pączka".

Obraz czarnej dziury wykonany przez Teleskop Horyzontu Zdarzeń i przetworzony przy użyciu uczenia maszynowego. Zdjęcia: Lia Medeiros i in., The Astrophysical Journal Letters

Naukowcy wykorzystali własneTechnika uczenia maszynowego PRIMO - symulacja interferometryczna głównego komponentu. Kompensuje brakujące informacje o obserwowanym obiekcie, tworząc obraz, który można zobaczyć za pomocą jednego gigantycznego radioteleskopu wielkości Ziemi.

PRIMO stawia na naukę słownictwa, branżauczenie maszynowe, które pozwala komputerom generować reguły na podstawie dużych zestawów materiałów szkoleniowych. Na przykład, jeśli komputer otrzyma serię różnych obrazów bananów – po odpowiednim przeszkoleniu – może określić, czy nieznany obraz to banan, czy nie.


Symulacja komputerowa supermasywnej czarnej dziury. Wideo: Instytut Studiów Zaawansowanych

Dzięki PRIMO komputery przeanalizowały więcej niż30 000 bardzo precyzyjnych symulowanych obrazów gazu akrecyjnego z czarnych dziur. Symulacje obejmowały szeroki zakres modeli akrecji materii przez czarną dziurę i poszukiwały wspólnych wzorców w strukturze obrazów. Różne próbki struktur zostały posortowane według częstotliwości występowania w symulacji, a następnie zmieszane razem w celu nauczenia algorytmu.

Naukowcy twierdzą, że wizualizowaneObraz z uczenia maszynowego jest zgodny z obserwacjami z Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (EHT) i przewidywaniami teoretycznymi, w tym jasnym pierścieniem promieniowania, które prawdopodobnie jest spowodowane przez gorący gaz wpadający do czarnej dziury.

Pierwsze zdjęcie supermasywnej czarnej dziuryzostała opublikowana w 2019 roku. Naukowcy z Event Horizon Telescope Collaboration wykorzystali sieć siedmiu oddzielnych radioteleskopów na całym świecie do zebrania danych na temat M87, tworząc „teleskop wielkości Ziemi”. W zeszłym roku ten sam zespół naukowców pokazał, jak wygląda czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej.

Czytaj więcej:

Naukowcy zbadali ultrajasny obiekt, który narusza prawa fizyki

„Morze” kwarków wewnątrz jednego protonu: z czego składa się cząstka elementarna

Spójrz na mapę Marsa w najwyższej rozdzielczości: 110 000 klatek i 5,7 biliona pikseli

</ p>