AI melhora a clareza da primeira foto de um buraco negro

Uma equipe internacional de astrofísicos usou o aprendizado de máquina para aprimorar o famoso

imagem de um buraco negro supermassivo localizadono centro da galáxia M87, ou Messier 87. A nova imagem mostra uma região central que é maior e mais escura, cercada por gás de acreção brilhante e fino em forma de donut.

Uma imagem de um buraco negro tirada pelo Event Horizon Telescope e processada usando aprendizado de máquina. Imagens: Lia Medeiros et al., The Astrophysical Journal Letters

Os pesquisadores usaram seus própriosTécnica de aprendizado de máquina PRIMO - Simulação Interferométrica de Componentes Principais. Ele compensa a falta de informações sobre o objeto observado para criar uma imagem que pode ser vista com um radiotelescópio gigante do tamanho da Terra.

PRIMO depende do aprendizado de vocabulário, ramoaprendizado de máquina, que permite que computadores gerem regras com base em grandes conjuntos de materiais de treinamento. Por exemplo, se um computador receber uma série de imagens diferentes de bananas - com treinamento suficiente - ele poderá determinar se a imagem desconhecida é uma banana ou não.


Simulação computacional de um buraco negro supermassivo. Vídeo: Instituto de Estudos Avançados

Com o PRIMO, os computadores analisaram mais de30.000 imagens simuladas de alta precisão do gás em acreção de buracos negros. As simulações cobriram uma ampla gama de modelos de como um buraco negro acumula matéria e procuraram padrões comuns na estrutura das imagens. As diferentes amostras de estruturas foram classificadas pela frequência com que ocorreram na simulação e, em seguida, misturadas para treinar o algoritmo.

Os cientistas dizem que visualizouA imagem de aprendizado de máquina é consistente com as observações do Event Horizon Telescope (EHT) e as expectativas teóricas, incluindo um anel brilhante de radiação que se espera ser causado pelo gás quente caindo no buraco negro.

Primeira imagem de um buraco negro supermassivofoi publicado em 2019. Pesquisadores da Event Horizon Telescope Collaboration usaram uma rede de sete radiotelescópios separados em todo o mundo para coletar dados sobre M87, criando um “telescópio do tamanho da Terra”. No ano passado, a mesma equipe de cientistas mostrou como é o buraco negro no centro da Via Láctea.

Consulte Mais informação:

Cientistas estudaram um objeto ultrabrilhante que viola a lei da física

"Mar" de quarks dentro de um próton: do que consiste uma partícula elementar

Veja o mapa de maior resolução de Marte: 110.000 quadros e 5,7 trilhões de pixels

</ p>