Блог

Jun 24, 2024

Первый портрет черной дыры стал четче благодаря машинному обучению

Ученые использовали машинное обучение, чтобы создать более четкое изображение сверхмассивной черной дыры в галактике M87 (справа) по сравнению с исходным изображением (слева). Л. Медейрос и др., 2023 г., Эмили Коновер

Ученые использовали машинное обучение, чтобы создать более четкое изображение сверхмассивной черной дыры в галактике M87 (справа) по сравнению с исходным изображением (слева).

Л. Медейрос и др. 2023 г.

Эмили Коновер

13 апреля 2023 г., 7:00

Если первое изображение черной дыры выглядело как нечеткий пончик, то это — тонкое луковое кольцо.

Используя технику машинного обучения, ученые увеличили резкость портрета сверхмассивной черной дыры в центре галактики M87, обнаружив более тонкое гало светящегося газа, чем наблюдалось ранее.

В 2019 году ученые с помощью телескопа Event Horizon представили изображение черной дыры M87 (SN: 10.04.19). Это первое изображение черной дыры, на котором видно размытое оранжевое кольцо кружащегося газа, очерченное темным чудовищем. Толщина нового кольца вдвое меньше исходного, несмотря на то, что оно основано на тех же данных, сообщают исследователи 13 апреля в Astrophysical Journal Letters.

Телескоп Event Horizon собирает данные, используя сеть телескопов по всему миру. Но этот метод оставляет дыры в данных. «Поскольку мы не можем просто охватить всю Землю с помощью телескопов, это означает, что существует некоторая недостающая информация», — говорит астрофизик Лия Медейрос из Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси. «Нам нужен алгоритм, который мог бы заполнить в этих пробелах».

В предыдущих анализах использовались определенные допущения, чтобы заполнить эти пробелы, например, предпочтение гладкого изображения. Но новая методика использует машинное обучение, чтобы заполнить эти пробелы на основе более чем 30 000 смоделированных изображений материи, вращающейся вокруг черной дыры, создавая более четкое изображение.

В будущем этот метод может помочь ученым лучше понять массу черной дыры и провести улучшенные тесты гравитации и другие исследования физики черных дыр.

Вопросы или комментарии к этой статье? Пишите нам по адресу [email protected] | Перепечатки: часто задаваемые вопросы

Версия этой статьи опубликована в выпуске журнала Science News от 6 мая 2023 года.

Л. Медейрос и др. Изображение черной дыры M87, реконструированное с помощью PRIMO. Письма астрофизического журнала. Опубликовано в Интернете 13 апреля 2023 г. doi: 10.3847/2041-8213/acc32d.

Писательница-физик Эмили Коновер имеет докторскую степень. по физике из Чикагского университета. Она является двукратным лауреатом премии Ассоциации научных писателей округа Колумбия.

Наша миссия — предоставлять общественности точные и интересные новости науки. Эта миссия никогда не была более важной, чем сегодня.

Как некоммерческая новостная организация, мы не можем обойтись без вас.

Ваша поддержка позволяет нам сохранить наш контент бесплатным и доступным для следующего поколения ученых и инженеров. Инвестируйте в качественную научную журналистику, делая пожертвования сегодня.