Home » Știință » Inteligența Artificială a refăcut prima imagine a unei găuri negre. Cum arată acum?

Inteligența Artificială a refăcut prima imagine a unei găuri negre. Cum arată acum?

Publicat: 15.04.2023

Prima imagine a unei găuri negre îmbunătățită cu ajutorul Inteligenței Artificiale marchează aniversarea unui eveniment major pentru astrofizică.

Pe 10 aprilie 2019, colaborarea Event Horizon Telescope (EHT) a dezvăluit prima imagine a unei găuri negre. Acum, oamenii de știință au folosit o nouă tehnică de învățare automată pentru a reprocesa datele originale pentru a dezvălui o imagine nouă și mai clară a materialului portocaliu aprins care se învârte în jurul M87*.

Noua imagine ne oferă o privire mai detaliată asupra mediului extrem din jurul unei găuri negre, ceea ce va îmbunătăți și analizele științifice.

Prima imagine a unei găuri negre a fost îmbunătățită folosind AI

„Cu noua noastră tehnică de învățare automată, PRIMO, am reușit să obținem rezoluția maximă a matricei actuale”, spune astrofiziciana Lia Medeiros, de la Institute for Advanced Study (SUA) și EHT.

„Deoarece nu putem studia găurile negre de aproape, detaliul dintr-o imagine are un rol esențial în capacitatea noastră de a înțelege comportamentul acestora. Lățimea inelului din imagine este acum de aproximativ două ori mai mică, ceea ce va fi important pentru modelele noastre teoretice și pentru testele de gravitație”, spune Medeiros.

Galaxia care găzduiește M87*, Messier 87 (sau M87), este situată la 55 de milioane de ani-lumină distanță față de noi. A fost aleasă ca primă țintă pentru EHT pentru că este relativ aproape și pentru că, având masa de 6,5 miliarde de ori mai mare decât a Soarelui, gaura neagră supermasivă din centrul său este suficient de mare și activă încât tehnologia noastră actuală să o poată vedea.

Găurile negre, evident, nu pot fi văzute direct; dar o gaură neagră supermasivă activă, sau una care se hrănește activ cu materie, are în jurul ei un disc fierbinte și un tor de material care strălucește. Chiar și așa, obținerea unei imagini cu M87* nu a fost deloc simplă, scrie Science Alert.

A fost nevoie de puterea combinată a șapte radiotelescoape de pe tot globul pentru a crea ceea ce este de fapt un telescop de dimensiunea Pământului și de patru zile de timp de observare pentru a colecta datele care în cele din urmă au devenit imaginea acum familiară. Apoi a urmat procesarea datelor, care a fost extrem de intensivă.

Algoritmul PRIMO

Cu toate acestea, deși inovatoare și eficientă, tehnica de combinare a celor șapte telescoape (cunoscută sub numele de interferometrie) nu este perfectă. Există lacune în date, deoarece telescoapele nu sunt de fapt un singur receptor mare, de dimensiunea Pământului, ci sunt distanțate fizic. Așa că Medeiros și colegii ei au dezvoltat un algoritm de învățare automată numit modelare interferometrică cu componente principale (PRIMO) pentru a completa aceste lacune.

„PRIMO este o nouă abordare a sarcinii dificile de a construi imagini din observațiile EHT. Această abordare oferă o modalitate de a compensa informațiile lipsă despre obiectul observat, care sunt necesare pentru a genera imaginea care ar fi fost văzută folosind un singur radiotelescop gigantic de dimensiunea Pământului”, explică astronomul Tod Lauer, de la NOIRLab.

PRIMO se bazează pe așa-numita învățare de dicționar, în care un algoritm este antrenat arătându-i-se mii de exemple cu un anumit lucru pentru a afla regulile după care funcționează acel lucru. Cercetătorii au instruit PRIMO cu peste 30.000 de imagini simulate ale găurilor negre active, astfel încât să poată afla cum funcționează acestea și să caute modele.

Apoi, PRIMO a produs ceea ce cercetătorii spun că este o imagine foarte precisă a lui M87*, la rezoluția maximă posibilă în prezent. Prima imagine a unei găuri negre îmbunătățită cu AI dezvăluie structura care lipsește din imaginea originală și este în concordanță atât cu cele patru zile de date colectate în 2017, în jur de 5 petaocteți, cât și cu predicțiile teoretice.

Abordarea va fi foarte utilă pentru viitor

Această nouă imagine i-a permis echipei să efectueze măsurători mai detaliate decât era posibil anterior ale M87* și să efectueze teste mai stricte ale regimului gravitațional din jurul acesteia. În viitor, algoritmul poate fi aplicat și altor astfel de imagini, inclusiv celei cu Sagittarius A*, gaura neagră supermasivă din inima Căii Lactee, care a fost dezvăluită anul trecut.

„Imaginea din 2019 a fost doar începutul. Dacă o imagine valorează cât o mie de cuvinte, datele care stau la baza acelei imagini au multe mai multe povești de spus. PRIMO va continua să fie un instrument critic în extragerea unor astfel de perspective”, spune Medeiros.

Cercetarea a fost publicată în The Astrophysical Journal Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

Fizicienii au generat cu succes mici erupții solare în laborator

Oamenii de știință au surprins rafalele de vânt dintr-un sistem îndepărtat de stele neutronice

Agenția Spațială Europeană a amânat lansarea pentru misiunea JUICE

O fotografie uimitoare cu Pământul a fost realizată de satelitul indian EOS-06

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Ce se întâmplă dacă miroși ciocolată înainte să faci exerciții fizice pentru picioare?
Ce se întâmplă dacă miroși ciocolată înainte să faci exerciții fizice pentru picioare?
Ce ar putea dezvălui lacrimile despre creierul tău?
Ce ar putea dezvălui lacrimile despre creierul tău?
Cum a apărut literatura din Statele Unite? De la miturile populațiilor indigene la Hemingway și Toni Morrison
Cum a apărut literatura din Statele Unite? De la miturile populațiilor indigene la Hemingway și Toni Morrison
Concentrații record de aur au fost descoperite pe fundul mării în Japonia
Concentrații record de aur au fost descoperite pe fundul mării în Japonia
Război total între două dintre cele mai mari companii tech din lume
Război total între două dintre cele mai mari companii tech din lume
Tentativele de asasinat asupra lui Donald Trump schimbă protocoalele la Casa Albă
Tentativele de asasinat asupra lui Donald Trump schimbă protocoalele la Casa Albă
De ce aplicațiile care monitorizează somnul nu sunt chiar atât de bune pe cât credem?
De ce aplicațiile care monitorizează somnul nu sunt chiar atât de bune pe cât credem?
Românul care a rescris istoria matematicii la numai 26 de ani
Românul care a rescris istoria matematicii la numai 26 de ani
Volkswagen trece printr-o reorganizare profundă. Ce planuri are producătorul auto?
Volkswagen trece printr-o reorganizare profundă. Ce planuri are producătorul auto?
Cum a apărut mojito, unul dintre cele mai iubite cocktailuri din lume
Cum a apărut mojito, unul dintre cele mai iubite cocktailuri din lume
Milionarul obsedat de longevitate Bryan Johnson a dezvăluit că suferă de o boală incurabilă
Milionarul obsedat de longevitate Bryan Johnson a dezvăluit că suferă de o boală incurabilă
Boala care îi face pe unii oameni să se piardă în propria casă
Boala care îi face pe unii oameni să se piardă în propria casă
Telescopul Webb a observat „o lume de lavă”, la 41 de ani-lumină distanță de Pământ
Telescopul Webb a observat „o lume de lavă”, la 41 de ani-lumină distanță de Pământ
În 1975, Uniunea Sovietică a montat un tun pe o navă spațială și a tras cu el. Ce încercau să facă?
În 1975, Uniunea Sovietică a montat un tun pe o navă spațială și a tras cu el. Ce încercau să facă?
Oamenii de știință ar fi aflat, în sfârșit, de ce atmosfera Soarelui este mult mai fierbinte decât suprafața sa
Oamenii de știință ar fi aflat, în sfârșit, de ce atmosfera Soarelui este mult mai fierbinte decât suprafața sa
Inteligența Artificială poate fi ușor păcălită să pretindă că a găsit viață extraterestră, iar acest lucru ar putea provoca haos în viitor
Inteligența Artificială poate fi ușor păcălită să pretindă că a găsit viață extraterestră, iar acest lucru ar ...
Patru arbori de cacao peruvieni nou descoperiți ar putea salva viitorul ciocolatei
Patru arbori de cacao peruvieni nou descoperiți ar putea salva viitorul ciocolatei
Coastele rupte vechi de 6.000 de ani descoperite în Siria ar putea fi unul dintre cele mai vechi cazuri cunoscute de abuz asupra copiilor
Coastele rupte vechi de 6.000 de ani descoperite în Siria ar putea fi unul dintre cele mai vechi cazuri cunoscute de abuz ...