Uz pomoć strojnog učenja astronomi su izoštrili prvu sliku crne rupe
Prva povijesna fotografija jedne crne rupe, objavljena prije četiri godine, zahvaljujući naprednim tehnologijama strojnog učenja dobila je svoju izoštrenu inačicu
Kolaboracija Event Horizon Telescope prije četiri je godine objavila povijesnu prvu fotografiju supermasivne crne rupe, koja se nalazi u središtu galaksije Messier 87. Od tada je slika "mutne narančaste krafne" urezana u kolektivnu znanstvenu svijest kao primjer izravnog opažanja do tada nevidljivog objekta. No, sada je ova povijesna znanstvena fotografija dobila i nešto unaprijeđenu, izoštrenu inačicu, koja pak nalikuje "mršavoj krafni", kako su je sami autori nazvali.
Snimka crne rupe M87 nastala je prikupljanjem podataka s teleskopa iz raznih dijelova svijeta, kako bi se dobio efekt teleskopa s promjerom Zemlje. Ovaj pristup uspio je dobiti različite podatke na tako raštrkanim teleskopima, no neizbježno, u tim su podacima postojale i određene "rupe", budući da radioteleskopa nije bilo na raspolaganju niti približno dovoljno da se pokrije velik dio zamišljenog područja takvog teleskopa.
Algoritam popunio praznine u podacima
Te praznine u podacima sada su popunili stručnjaci s Institute for Advanced Study iz New Jerseya, i to korištenjem vlastite tehnologije strojnog učenja, PRIMO (principal-component interferometric modeling). Njihov je model iz šturih podataka rekonstruirao one koji nedostaju, tj. virtualno je povećao korišteni radioteleskop na promjer cijele Zemlje.
Istraživači su pojasnili i kako je došlo do ovih rezultata. Analizirali su, kažu, 30.000 simuliranih slika crnih rupa i njihovih akrecijskih diskova, visoke kvalitete. Time su trenirali svoj model, koji je tražio uzorke i prepoznavao strukture unutar tih slika, pa ih sortirao prema tome kako se često pojavljuju u simulacijama. U konačnici, algoritam je bio u stanju predvidjeti kako bi izgledala ista slika crne rupe M87, ali u visokoj rezoluciji.
"Koristimo fiziku kako bismo popunili one dijelove podataka koji nedostaju, i to na način kako to nikada prije nije učinjeno, pomoću strojnog učenja. Ovaj rad mogao bi imati važne implikacije na interferometriju, koja igra važnu ulogu u poljima proučavanja egzoplaneta, pa sve do medicine", poručila je Lia Medeiros, glavna autorica rada, objavljenoga u časopisu Astrophysical Journal Letters.
Nakon izoštravanja slike, tim je potvrdio da su dobiveni rezultati u skladu s očekivanjima i podacima prikupljenima u projektu Event Horizon Telescope. Dobiveni izgled akrecijskog diska oko ove crne rupe upola je tanji od prvoga, što će sada biti i snažnije ograničenje kod proučavanja takvih pojava, teoretskih modela i dodatnih testova efekata gravitacije u blizini crnih rupa.
