Эта знаменитая черная дыра становится темнее

Четыре года назад астрономы опубликовали первое в истории изображение черной дыры: красноватый пухлый круг света, окружающий пустую темную дыру в центре гигантской галактики M87, расположенной на расстоянии 55 миллионов световых лет в созвездии Девы.

Изображение показало то, что астрономы и остальные люди могли только вообразить: небесное существо настолько массивное, что его гравитация искажала пространство-время, затягивая материю, энергию и даже свет в бездонный вихрь. Изображение было опубликовано 10 апреля 2019 года астрономом под названием Event Horizon Telescope, названным в честь границы невозврата вокруг черной дыры.

Теперь подгруппа этой команды, возглавляемая Лией Медейрос из Института перспективных исследований в Принстоне, штат Нью-Джерси, использовала искусственный интеллект для повторной обработки и получения исходных данных. Значительно улучшенная версия изображения.

Они говорят, что новое изображение усилит ограничения на то, насколько хорошо черная дыра в M87 соответствует общей теории относительности Эйнштейна, которая впервые предсказала существование черных дыр. Доктор Медейрос и его коллеги опубликовали новое изображение в четверг в Astrophysical Journal Letters.

Возможно, изображение присоединится к своему предшественнику 2019 года в фотоколлекции Музея современного искусства в Нью-Йорке. Оба изображения основаны на наблюдениях, сделанных в апреле 2017 года. Команда Event Horizon эффективно создала телескоп размером с Землю, объединив данные пяти радиотелескопов, расположенных в Антарктиде, Франции, Чили и на Гавайях, с помощью метода, называемого интерферометрией со сверхдлинной базой.

Получившийся инструмент был достаточно мощным, чтобы различать такие мелкие детали, как апельсин на поверхности Луны или космическое мерцание из ниоткуда — с массой 6,5 миллиардов солнц — на расстоянии 55 миллионов световых лет. Но лазейки в сети создали неопределенность. «Мы использовали машинное обучение, чтобы заполнить пробелы, — сказал в интервью доктор Медейрос.

Ее команда обучила нейронную сеть распознавать черную дыру, запустив ИИ-моделирование всех видов черных дыр в соответствии с уравнениями Эйнштейна.

По словам доктора Медейроса, в расширенной версии «лепешка смерти» — видимое излучение материи, падающей в кратер, — тоньше, чем оригинал. А пустое место в центре теста выглядит темнее и больше, что подтверждает идею о том, что там действительно есть черная дыра.

Команда уже анализирует новое изображение, чтобы получить более точную оценку массы черной дыры M87, но они еще не готовы это обсуждать.

Тем временем работа продолжается с еще большей сетью Event Horizon. (Добавлены три новых телескопа.) Каждый апрель, когда мы наблюдаем за M87 и центром нашей галактики (где находится еще меньшая черная дыра), глаз размером с Землю снова смотрит в темноту.

— Люди у телескопов, — сказал доктор Медейрос.