Прва слика црне рупе изгледа као ‘мршава’ торта

(ЦНН) Прва слика црне рупе која је икада направљена сада изгледа много јасније.

Првобитно објављен 2019као никада пре Историјска слика супермасивне црне рупе у центру галаксије Мессиер 87 снимила је у суштини невидљива небеска тела коришћењем директног снимања.

Слика је пружила први директни визуелни доказ постојања црних рупа, показујући централни тамни регион обавијен прстеном светлости који се чини светлијим на једној страни. Астрономи су тај објекат назвали „нејасна наранџаста крофна“.

Научници су сада користили машинско учење да би слици дали чистију надоградњу која више личи на „мршаву“ крофну, рекли су истраживачи. Централни регион је тамнији и већи, окружен светлим прстеном где врући гас пада у црну рупу на новој слици.

У 2017. години, астрономи су кренули да посматрају невидљиво срце масивне галаксије Месије 87, или М87, у близини јата галаксија Девица 55 милиона светлосних година од Земље.

Евент Хоризон Телесцопе Цоллаборатион, под називом ЕХТ, је глобална мрежа телескопа која је направила прву слику црне рупе. Више од 200 истраживача радило је на пројекту више од једне деценије. Пројекат је назван по хоризонту догађаја, предложеној граници око црне рупе која означава тачку без повратка из које светлост или зрачење не могу да побегну.

Да би снимили слику црне рупе, научници су комбиновали снагу седам радио-телескопа широм света користећи веома дугу интерферометрију, према Европској јужној опсерваторији, која је део ЕХТ. ову групу Направио је виртуелни телескоп отприлике исте величине као Земља.

Постигнута максимална прецизност

Подаци из оригиналног посматрања из 2017. комбиновани су са технологијом машинског учења како би се ухватила пуна резолуција онога што су телескопи видели први пут. Нова, детаљнија слика објављена је уз студију У четвртак у Астропхисицал Јоурнал Леттерс.

рекла је водећи аутор студије Лиа Медеирос, постдокторски сарадник из астрофизике на Факултету природних наука на Институту за напредне студије у Принстон, Њу Џерси, у саопштењу.

„Пошто не можемо да проучавамо црне рупе изблиза, детаљи слике играју важну улогу у нашој способности да разумемо њихово понашање. Ширина прстена на слици је сада око два пута мања, што ће бити јако ограничење за наше теоријски модели и гравитациони тестови“.

Медеирос и други чланови ЕХТ-а развили су моделирање интерференције главне компоненте, или ПРИМО. Алгоритам је заснован на учењу речника где рачунари креирају правила на основу великих количина материјала. Ако рачунар добије низ различитих слика банане, плус неку обуку, можда ће моћи да каже да ли непозната слика садржи банану или не.

Рачунари који користе ПРИМО анализирали су више од 30.000 симулираних слика црних рупа високе резолуције како би одабрали уобичајене структурне детаље. Ово је у основи омогућило машинском учењу да попуни празнине на оригиналној слици.

„ПРИМО је нови приступ изазовном задатку изградње слика из ЕХТ посматрања“, рекао је Тодд Лауер, астроном у Лабораторији за истраживање оптичке и инфрацрвене астрономије Националне научне фондације. НОИРЛаб. „Пружа начин да се надокнаде недостајуће информације о објекту који се надгледа, а који је потребан за генерисање слике која би се видела са једним џиновским радио телескопом величине Земље.

Развијање истраживања црних рупа

Према његовим речима, црне рупе су направљене од огромних количина материје нагуране у малом региону НАСА, који ствара огромно гравитационо поље које привлачи све око себе, укључујући светлост. Ови моћни небески феномени такође имају начин да загреју материју око себе и искриве простор-време.

Материјал се акумулира око црних рупа, загрејан на милијарде степени и достиже скоро брзину светлости. Светлост је савијена око гравитације црне рупе, што резултира фотонским прстеном који се види на слици. Сенку црне рупе представља тамна централна област.

Оптичка потврда црних рупа такође служи као потврда Општа теорија релативности Алберта Ајнштајна. У теорији, Ајнштајн је предвидео да ће густи и компактни делови свемира имати гравитацију тако интензивну да јој ништа не може побећи. Али ако врући материјал у облику плазме окружује црну рупу и емитује светлост, хоризонт догађаја може бити видљив.

Нова слика би могла да помогне научницима да направе прецизнија мерења масе црне рупе. Истраживачи такође могу применити ПРИМО на друга ЕХТ запажања, укључујући она од Црна рупа у центру наше галаксије Млечни пут.

„Фотографија 2019. је била само почетак“, рекао је Медеирос. „Ако слика вреди хиљаду речи, подаци који стоје иза те слике имају много више прича за испричати. ​​ПРИМО ће наставити да буде критично средство у извлачењу таквих увида.“