أصدر العلماء صورة جديدة محسّنة لأول ثقب أسود يُرى على الإطلاق

أفاد العلماء بإصدار نسخة محسّنة بشكل كبير من أول ثقب أسود تم رؤيته على الإطلاق.

في عام 2017، جمع تحالف تلسكوب حدث الأفق (EHT) البيانات المتعلقة بـ M87*، الثقب الأسود في وسط المجرة القريبة. استخدمت هذه البيانات لإنشاء صورة للثقب الأسود، الذي ظهر على شكل "دونات" برتقالية غامقة عندما تم عرضه في صورة صدرت بعد عامين.

والآن، استخدم العلماء الذكاء الاصطناعي لتحسين تلك الصورة وإنتاج صورة عالية الدقة لذلك الثقب الأسود لأول مرة، إضافة إلى توفير صورة أفضل للثقب الأسود، يأمل العلماء أن يوفروا مزيدًا من المعلومات حول تلك الأجسام الغامضة والكبيرة والمكثفة.

تقول المؤلف الرئيسي للدراسة ليا ميديروس من معهد الدراسات المتقدمة: "باستخدام تقنيتنا الجديدة للتعلم الآلي، PRIMO، تمكّنا من تحقيق أقصى درجة من الدقة في الصورة الحالية، نظرًا لأننا لا نستطيع دراسة الثقوب السوداء عن قرب، فإن التفاصيل في الصورة تلعب دورًا حاسمًا في قدرتنا على فهم سلوكها.

"أصبح عرض الحلقة في الصورة أصغر بمقدار حوالي عاملين، وهو ما سيكون عاملًا قويًا في نماذجنا النظرية واختبارات الجاذبية."

يعني PRIMO "النمذجة الأساسية المتداخلة" وقد تم تطويره من قبل أعضاء تحالف EHT. يصف الباحثون تقنية التعلم الآلي بالإضافة إلى الصورة الجديدة في ورقة بحثية جديدة بعنوان "إعادة بناء صورة ثقب M87 الأسود باستخدام PRIMO"، نشرت في مجلة الرسائل الفيزيائية الفلكية.

على الرغم من أن EHT قد وصفت بأنها تحوّل الأرض بأكملها إلى تلسكوب - عن طريق دمج البيانات من سبعة تلسكوبات موجودة في جميع أنحاء العالم - فإنه ليس من الممكن تغطية الكوكب بأكمله بها. وهذا يعني وجود فجوات في الصور.

يعمل على غرار أدوات التعلم الآلي الأخرى: عن طريق عرض مجموعة من المواد التدريبية ومن ثم استخدامها لرؤية الأنماط في الصور المجهولة المستقبلية. في هذه الحالة ، يعني ذلك إعطاء النظام 30،000 صورة محاكاة مفصلة للثقوب السوداء التي تمتص الغاز - ثم استخدام ذلك لتحديد ما قد يفتقد في الصورة الحقيقية.

تمثل النتائج والصورة الجديدة التي تم استخدامها لإنتاجها توافقًا مع البيانات من EHT.

"نحن نستخدم الفيزياء لملء مناطق البيانات المفقودة بطريقة لم يتم القيام بها من قبل باستخدام التعلم الآلي" ، قال الدكتور ميديروس. "قد يكون هذا له آثار مهمة على التداخل ، الذي يلعب دورًا في مجالات تتراوح من الكواكب خارج المجموعة الشمسية إلى الطب".

يأمل العلماء في استخدام الصورة الجديدة لمعرفة المزيد عن الثقب الأسود M87 وكذلك الأشياء بشكل عام. يجب أن يتيح لهم فهم كتلته بشكل أفضل ، على سبيل المثال ، وفهم كيفية تفاعلها مع الكون من حولها.