Екипът на Event Horizon Telescope (EHT) използва новоразработената система за машинно обучение PRIMO, за да анализира отново данните от наблюденията на галактиката M87 и да създаде резки изображения на „сянката“ на супермасивната черна дупка M87*. Трудът е публикуван в The Astrophysical Journal Letters. Резултатите бяха обявени в четвъртък от пресслужбата на Националната лаборатория по оптична и инфрачервена астрономия на САЩ (NOIRLab).
„Алгоритъмът за машинно обучение PRIMO ни позволи да постигнем най-високата възможна разделителна способност, на теория, налична за текущата EHT конфигурация. Това ни позволи да прецизираме структурата на „сянката“ на черна дупка, включително дебелината на нейния огнен пръстен, което е изключително важно за проверка на теориите, описващи поведението на черните дупки и работата на силата на гравитацията“, каза Леа Медейрос, изследовател от Института за напреднали изследвания в Принстън (САЩ), цитиран от пресслужбата на NOIRLab.
Първите снимки на „сянката“ на свръхмасивна черна дупка, своеобразно „отражение“ на нейния хоризонт на събитията, бяха публикувани от учени през април 2019 г. Астрономите успяха да решат този проблем, като наблюдаваха централната област на елиптичната галактика M87 относително близо до нас в съзвездието Дева. Тези наблюдения са направени като част от проекта Event Horizons Telescope (EHT).
Това е един вид виртуална интерферометърна обсерватория, която съчетава мощността на осемте най-чувствителни микровълнови радиообсерватории в света. Проектът EHT стартира през 2009 г., за да наблюдава два обекта: свръхмасивните черни дупки в центъра на Млечния път (Sgr A*) и галактиката M87 (M87*).
Нови снимки на „сянката“ на черна дупка
Медейрос и нейните колеги успяха да изострят тези изображения, използвайки своята система за изкуствен интелект PRIMO, която се основава на принципите на така нареченото обучение на речник. Той е разработен специално за анализ на данни, получени от радиотелескопи по време на наблюдения в интерферометричен режим.
За да го обучат, изследователите са подготвили 30 000 висококачествени компютърни модела на свръхмасивни черни дупки, които абсорбират материя и произвеждат лъчи от радиовълни и микровълново лъчение. Този набор от примери помогна на системата PRIMO да се научи да изолира последователности от данни в EHT данните, които са пряко свързани с радиацията, генерирана от сянката на черната дупка.
Убедени в ефективността на новата система за машинно обучение, астрофизиците я използваха, за да анализират отново данните, събрани от телескопите EHT по време на наблюденията на галактиката M87. Това позволи на учените значително да подобрят яснотата на изображенията, както и да изяснят размера на „огнения пръстен“, заобикалящ „сянката“ на черната дупка.
Както беше уточнено, той се оказа около два пъти по-тънък от снимките на „сянката“ на M87 *, обозначени с по-ниско качество. Нови оценки на дебелината на този „огнен пръстен“, както отбелязват учените, ще помогнат на теоретичните астрофизици да стеснят броя на теориите, описващи възможната структура на черните дупки и тяхното взаимодействие с външния свят.
Превод и редакция: TRENDY NEWS
