Një vrime e zezë-imazhi saj i përmirësuar


Një vrime e zezë … imazhi saj i përmirësuar

Paul Scott Anderson

A ju kujtohet në vitin 2019, kur astronomët publikuan imazhin e parë të një vrime të zezë në vitin 2019? Teleskopi Event Horizon ( EHT ) e kapi atë dhe imazhi ishte një arritje e mahnitshme dhe historike. Më 13 prill 2023, një ekip tjetër studiuesish njoftuan se kishin përdorur mësimin e makinerive për t’i dhënë fotografisë një ndryshim. Tani, imazhi duket më i mprehtë se më parë. Nga rruga, kjo vrimë e zezë është e shumëllojshmërisë supermasive . Ajo shtrihet në qendër të një galaktike gjigante eliptike të quajtur Messier 87 , 55 milionë vite dritë nga Toka.

Studiuesit publikuan detajet e rishikuara nga kolegët e rindërtimit të imazhit në The Astrophysical Journal Letters më 13 prill 2023.

Imazhi i parë i vrimës së zezë merr një ndryshim në PRIMO

Studiuesit kanë zhvilluar një teknikë të re të të mësuarit të makinës për të rritur besnikërinë dhe mprehtësinë e imazheve të interferometrisë radio. Teknika e re e të mësuarit të makinës quhet modelimi interferometrik me komponentin kryesor (PRIMO). Në veçanti, PRIMO përdor një lloj mësimi makinerie të quajtur mësimi i rrallë i fjalorit . Në përgjithësi, kjo teknikë “i mëson” kompjuterët duke përdorur mijëra shembuj. Ai përdor kodim të rrallë për të gjetur boshllëqe në të dhënat hyrëse. Të dhënat hyrëse janë në formën e një kombinimi linear të elementeve bazë si dhe vetë atyre elementeve bazë. Këta elementë quhen atome dhe së bashku përbëjnë një fjalor .

Si ilustrim, njoftimi për shtyp i Institutit për Studime të Avancuara thoshte :

Për shembull, nëse një kompjuteri ushqehet me një seri imazhesh të ndryshme bananeje – me trajnim të mjaftueshëm – mund të jetë në gjendje të përcaktojë nëse një imazh i panjohur është apo jo një banane.

Autorja kryesore Lia Medeiros e Institutit për Studime të Avancuara tha :

Me teknikën tonë të re të mësimit të makinerive, PRIMO, ne ishim në gjendje të arrinim rezolucionin maksimal të grupit aktual. Meqenëse ne nuk mund t’i studiojmë vrimat e zeza nga afër, detajet e një imazhi luajnë një rol kritik në aftësinë tonë për të kuptuar sjelljen e tij. Gjerësia e unazës në imazh tani është më e vogël me rreth një faktor prej dy, gjë që do të jetë një kufizim i fuqishëm për modelet tona teorike dhe testet e gravitetit.

Përdorimi i 30,000 imazheve të simuluara për të prodhuar një foto më të mprehtë

Pra, si i ndihmoi kjo studiuesit të përmirësonin imazhin e vrimës së zezë? Studiuesit mblodhën mbi 30,000 imazhe të simuluara të gazit që grumbullohej në një vrimë të zezë. Më pas, PRIMO kërkoi modele të zakonshme midis imazheve. Më pas, të gjitha imazhet u kombinuan në një imazh të ri me besnikëri të lartë. Në përgjithësi, imazhi i ri dhe i përditësuar ishte në gjendje të tregonte detaje që nuk ishin të dukshme në imazhin origjinal. Siç shpjegoi Tod Lauer nga NOIRLab:

PRIMO është një qasje e re ndaj detyrës së vështirë të ndërtimit të imazheve nga vëzhgimet EHT. Ai siguron një mënyrë për të kompensuar informacionin e munguar në lidhje me objektin që po vëzhgohet, i cili kërkohet për të gjeneruar imazhin që do të ishte parë duke përdorur një radio teleskop të vetëm gjigant me madhësinë e Tokës.

Imazhi i ri është më i qartë, me unazën e ndritshme të gazit rreth vrimës së zezë që duket më “në fokus” dhe më e hollë, më shumë si një Cheerio tani sesa një donut. Për më tepër, është ende në përputhje me të dhënat origjinale të Teleskopit të Horizontit të Ngjarjeve si dhe me parashikimet teorike.

Shikoni një video më poshtë, e cila shpjegon më shumë se si është bërë imazhi më i ri dhe më i mprehtë:

Imazhi i parë ishte befasues, por i mungonte detajet

Teleskopi Event Horizon nuk është thjesht një radio teleskop. Është një koleksion prej shtatë radioteleskopësh në mbarë botën. Ata punojnë së bashku për të arritur ekuivalencën e një teleskopi virtual të madhësisë së Tokës, mjaft i fuqishëm për të dalluar horizontin e ngjarjeve të një vrime të zezë . Horizonti i ngjarjeve është kufiri i jashtëm i një vrime të zezë, ku shpejtësia e ikjes është e barabartë me shpejtësinë e dritës. Prandaj, asgjë nuk mund ta kalojë atë kufi nga brenda vrimës së zezë dhe të shpëtojë.

Horizonti i ngjarjeve të vrimës së zezë të Messier 87 është me të vërtetë i madh, në rreth 25 miliardë milje (40 miliardë km) i gjerë.

Sado mahnitëse që ishte imazhi i parë, megjithatë, atij i mungonin disa detaje. Kishte ende disa boshllëqe në të dhëna. Por tani, teknika e re e mësimit të makinerive PRIMO mund të ndihmojë për të plotësuar ato boshllëqe. Medeiros tha:

Me teknikën tonë të re të mësimit të makinës, PRIMO, ne ishim në gjendje të arrinim rezolucionin maksimal të grupit aktual. Meqenëse ne nuk mund t’i studiojmë vrimat e zeza nga afër, detajet në një imazh luan një rol kritik në aftësinë tonë për të kuptuar sjelljen e saj. Gjerësia e unazës në imazh tani është më e vogël me rreth një faktor prej dy, gjë që do të jetë një kufizim i fuqishëm për modelet tona teorike dhe testet e gravitetit.

Imazhi i vrimës së zezë: Formë e rrumbullakët e kuqërremtë si një donut i ndezur në të majtë dhe unazë e ngjashme, por më e hollë e kuqërremtë në të djathtë, në sfond të zi. ).

Imazhe edhe më të mira të vrimës së zezë në të ardhmen

Studiuesit presin që në të ardhmen të jenë në gjendje të prodhojnë imazhe edhe më të mira të vrimës së zezë. Ata planifikojnë ta bëjnë këtë me vendndodhje shtesë të teleskopit dhe gjerësi bande më të lartë të disponueshme për të dhënat. Do të jetë interesante të shohim se çfarë do të vijnë!

Medeiros tha:

Imazhi i vitit 2019 ishte vetëm fillimi. Nëse një fotografi vlen sa një mijë fjalë, të dhënat që qëndrojnë në themel të atij imazhi kanë shumë më tepër histori për të treguar. PRIMO do të vazhdojë të jetë një mjet kritik në nxjerrjen e njohurive të tilla.

Teknikat e reja si PRIMO mund të kenë gjithashtu aplikime përtej vrimave të zeza, siç vuri në dukje Medeiros:

Ne po përdorim fizikën për të plotësuar rajonet e të dhënave që mungojnë në një mënyrë që nuk është bërë kurrë më parë duke përdorur mësimin e makinerive. Kjo mund të ketë implikime të rëndësishme për interferometrinë, e cila luan një rol në fushat nga ekzo-planetët në mjekësi.

Përfundimi: A ju kujtohet fotografia e parë e një vrime të zezë të lëshuar në 2019? Studiuesit tani kanë prodhuar një version edhe më të mirë, më të mprehtë duke përdorur mësimin e makinerive.

About Post Author