Четыре года назад астрономы опубликовали первое изображение черной дыры: красный пухлый пончик света, окружающий полую темную дыру в центре гигантской галактики M87, расположенной на расстоянии 55 миллионов световых лет в галактике Дева.
Изображение показало то, что астрономы и мы могли только представить: небесное тело настолько массивное, что его гравитация искажала пространство-время, затягивая материю, энергию и даже свет в бездонный вихрь. Это изображение было опубликовано 10 апреля 2019 года астрономической группой под названием Event Horizon Telescope, названной так в честь границы, которая не вращается вокруг черной дыры.
Теперь часть этой команды, возглавляемая Лией Медейрос из Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, использовала искусственный интеллект для повторной обработки исходных данных. Значительно улучшенная версия фильма.
Они говорят, что новое изображение усилит ограничения на то, насколько черная дыра в M87 соответствует общей теории относительности Эйнштейна, которая впервые предсказала существование черных дыр. Др. Медейрос и его коллеги опубликовали новое изображение в четверг в Astrophysical Journal Letters.
Изображение может присоединиться к предку 2019 года в коллекции фотографий Музея современного искусства в Нью-Йорке. Оба изображения основаны на наблюдениях, сделанных в апреле 2017 года. Используя метод, который объединил данные пяти радиотелескопов, расположенных на Южном полюсе, во Франции, Чили и на Гавайях, команда Event Horizon фактически создала телескоп размером с Землю. Самая длинная базовая линия называется интерферометрией.
Инструмент достаточно мощен, чтобы различать детали размером с апельсин или космическую булавку из ничего на поверхности Луны, находящейся на расстоянии 55 миллионов световых лет от нас, что составляет массу 6,5 миллиардов солнц. Но пробелы в сети привели к неопределенности. «Мы воспользовались машинным обучением, чтобы заполнить пробелы, — сказал доктор. Медейрос сказал в интервью.
Его команда обучила нейронную сеть идентифицировать черные дыры, скармливая им ИИ-симуляции всех типов черных дыр, которые согласуются с уравнениями Эйнштейна.
Доктор Медейрос сказал, что в улучшенной версии пончик гибели — видимое излучение объекта, попадающего в отверстие, — тоньше, чем в оригинале. Пустое пространство в центре пончика кажется черным и большим, что подтверждает идею о том, что черная дыра действительно существует.
Команда уже анализирует новое изображение, чтобы получить более точную оценку массы черной дыры M87, но пока не готова это обсуждать.
Тем временем продолжается работа с еще более крупной сетью Event Horizon. (Добавлены три новых телескопа.) Каждый апрель глаз размером с Землю вновь смотрит в темноту, когда M87 и центр нашей галактики (где находится маленькая черная дыра) находятся в поле зрения.
«Люди сидят в телескопах, — сказал доктор Медейрос.
