Астрономы используют искусственный интеллект, чтобы раскрыть тайны черных дыр

Нейронная сеть, обученная с помощью моделирования сверхмассивных черных дыр, обнаружила, что та, что находится в центре Млечного Пути, Стрелец А*, вероятно, вращается с максимальной скоростью.

Художественное изображение нейронной сети, связывающей наблюдения черных дыр (слева) с их моделями (справа). Фотография: EHT/Janssen et al.

Сохранить эту историю Сохранить Сохранить эту историю Сохранить

Пока еще не существует телескопов, способных раскрыть все секреты сверхмассивных черных дыр, но ИИ уже взялся за дело. Недавно международная группа астрономов успешно обучила нейронную сеть миллионам симуляций черных дыр, чтобы позволить ей интерпретировать нечеткие данные, полученные от этих загадочных космических объектов в реальной жизни.

Из различных методов исследования черной дыры самым известным является Event Horizon Telescope. EHT — это не один инструмент, а скорее ряд радиотелескопов по всему миру, которые работают вместе как один телескоп. Благодаря EHT стало возможным получить изображения сверхмассивных черных дыр M87 и Sagittarius A*. Это не изображения в традиционном смысле, а визуализации радиоволн, исходящих от черных дыр.

Для создания этих изображений суперкомпьютеры в разных частях света обрабатывали радиосигналы, полученные EHT. Но в процессе они отбрасывали большую часть собранной информации, поскольку ее было трудно интерпретировать. Новая нейронная сеть, обученная экспертами из Исследовательского института Моргриджа в Висконсине, стремится использовать это море данных для улучшения разрешения показаний EHT и совершения новых открытий.

Согласно пресс-релизу института, искусственный интеллект успешно проанализировал некогда отброшенную информацию и установил новые параметры Стрельца А*, который находится в центре Млечного Пути. Было создано альтернативное изображение структуры черной дыры, что раскрыло некоторые новые характеристики черной дыры.

«Исследователи теперь подозревают, что черная дыра в центре Млечного Пути вращается почти с максимальной скоростью», — написали исследователи в пресс-релизе. Новое изображение также указывает на то, что ось вращения черной дыры указывает на Землю, и дает подсказки относительно причин и характеристик дисков материала, которые вращаются вокруг черной дыры.

Ранее астрономы подсчитали, что Стрелец А* вращается со скоростью от умеренной до высокой. Знание его фактической скорости вращения важно, поскольку позволяет нам сделать вывод о том, как ведет себя излучение вокруг черной дыры, и дает подсказки о его стабильности.

«То, что мы бросаем вызов господствующей теории, конечно, волнительно», — сказал в пресс-релизе ведущий исследователь Майкл Янссен из Университета Радбауд в Неймегене, Нидерланды. «Однако я рассматриваю наш подход к ИИ и машинному обучению в первую очередь как первый шаг. Далее мы улучшим и расширим соответствующие модели и симуляции».

Источник: www.wired.com