Uz pomoć strojnog učenja astronomi su izoštrili prvu sliku crne rupe

Foto: Institute of Advanced Study

Kolaboracija Event Horizon Telescope prije četiri je godine objavila povijesnu prvu fotografiju supermasivne crne rupe, koja se nalazi u središtu galaksije Messier 87. Od tada je slika “mutne narančaste krafne” urezana u kolektivnu znanstvenu svijest kao primjer izravnog opažanja do tada nevidljivog objekta. No, sada je ova povijesna znanstvena fotografija dobila i nešto unaprijeđenu, izoštrenu inačicu, koja pak nalikuje “mršavoj krafni”, kako su je sami autori nazvali.

Snimka crne rupe M87 nastala je prikupljanjem podataka s teleskopa iz raznih dijelova svijeta, kako bi se dobio efekt teleskopa s promjerom Zemlje. Ovaj pristup uspio je dobiti različite podatke na tako raštrkanim teleskopima, no neizbježno, u tim su podacima postojale i određene “rupe”, budući da radioteleskopa nije bilo na raspolaganju niti približno dovoljno da se pokrije velik dio zamišljenog područja takvog teleskopa.

Algoritam popunio praznine

Te praznine u podacima sada su popunili stručnjaci s Institute for Advanced Study iz New Jerseya, i to korištenjem vlastite tehnologije strojnog učenja, PRIMO (principal-component interferometric modeling). Njihov je model iz šturih podataka rekonstruirao one koji nedostaju, tj. virtualno je povećao korišteni radioteleskop na promjer cijele Zemlje, prenosi bug.hr.

Istraživači su pojasnili i kako je došlo do ovih rezultata. Analizirali su, kažu, 30.000 simuliranih slika crnih rupa i njihovih akrecijskih diskova, visoke kvalitete. Time su trenirali svoj model, koji je tražio uzorke i prepoznavao strukture unutar tih slika, pa ih sortirao prema tome kako se često pojavljuju u simulacijama. U konačnici, algoritam je bio u stanju predvidjeti kako bi izgledala ista slika crne rupe M87, ali u visokoj rezoluciji.

“Koristimo fiziku kako bismo popunili one dijelove podataka koji nedostaju, i to na način kako to nikada prije nije učinjeno, pomoću strojnog učenja. Ovaj rad mogao bi imati važne implikacije na interferometriju, koja igra važnu ulogu u poljima proučavanja egzoplaneta, pa sve do medicine”, poručila je Lia Medeiros, glavna autorica rada, objavljenoga u časopisu Astrophysical Journal Letters.

Nakon izoštravanja slike, tim je potvrdio da su dobiveni rezultati u skladu s očekivanjima i podacima prikupljenima u projektu Event Horizon Telescope. Dobiveni izgled akrecijskog diska oko ove crne rupe upola je tanji od prvoga, što će sada biti i snažnije ograničenje kod proučavanja takvih pojava, teoretskih modela i dodatnih testova efekata gravitacije u blizini crnih rupa.

abrasradio

abrasradio

Ostavi komentar