Bámulatosan feljavította a mesterséges intelligencia a világ első fotóját, ami egy szupermasszív fekete lyukról készült
2019-ben az Event Horizon Telescope (eseményhorizont-teleszkóp, EHT) nemzetközi tudományos kollaboráció kutatói publikáltak a világon elsőként felvételt egy fekete lyuk eseményhorizontjáról. Négy évvel később egy amerikai kutatócsoportnak egy mesterséges intelligencia-alapú algoritmus segítségével az eddigieknél sokkal pontosabbá sikerült tennie a felvételt. Eredményeiket csütörtökön tették közzé az Astrophysical Journal Letters folyóiratban.
A Földtől mintegy 55 millió fényévre, az M87 elliptikus galaxis középpontjában lévő, 6,5 milliárd naptömegű szupermasszív fekete lyuk az eddigi egyetlen ilyen kozmikus objektum, amelyről a csillagászoknak nemzetközi összefogásban sikerült felvételt készíteniük. A tudósokat akkoriban elképesztette, hogy a kép mennyire illeszkedik az Albert Einstein által 1915-ben megfogalmazott általános relativitáselméletben foglaltakhoz.
Ennek a felvételnek az újradefiniálása abban segíthet a csillagászoknak, hogy jobban megértsék a szupermasszív fekete lyukak tulajdonságait, és kiterjeszthessék azokat saját galaxisunk, a Tejút szívében található fekete lyukra is.
Az EHT egyik munkatársát és a tanulmány vezető szerzőjét, Lia Medeiros asztrofizikus kutatót is magába foglaló kutatócsoport a kép feljavításához úynevezett főkomponens interferometriás modellezési (principal-component interferometric modeling, PRIMO) gépi tanulási technikát alkalmazott az M87-ről készült kép feljavításához és maximális felbontás eléréséhez.
A képen látható akkréciós korong szélessége mintegy felére csökkent, ez pedig jelentős korlátot állít elméleti modelljeink és gravitációs tesztjeink elé - mondta Medeiros, a Princeton Egyetem Institute for Advanced Study (IAS) munkatársa. Az intézet elmagyarázta, hogy a PRIMO esetén egy olyan gépi tanulási formát alkalmaznak, amelyik óriási adathalmazból képes mintázatokat leszűrni és szabályokat generálni.
A csillagászok 30 ezer fekete lyuk magas hűségű (high-fidelity) szimulációs felvételét mutatták meg a szoftvernek, elsősorban olyanokat, ahol a fekete lyukak az őket körülvevő gázt „felfalva” növekednek – ez a folyamat az akkréció. A képek a fekete lyukak akkréciójának széles skáláját fedték le, lehetővé téve a PRIMO algoritmusnak, hogy mintázatokat keressen. Miután megtalálta őket, annak alapján súlyozták a mintázatokat, hogy milyen gyakran fordultak elő a szimulált képeken. Később így eresztették rá az M87-ről készült képre, hogy megtalálja és kitöltse azokat a struktúrákat, amelyeket a teleszkóp esetleg elnagyoltan mutatott meg.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten:
