Понад 27 років спостережень: штучний інтелект сприяв створенню найдетальнішого відео чорної діри.

Астрономи представили незвичайну анімацію надмасивної чорної діри, для створення якої знадобилося близько тридцяти років ретельних наукових спостережень. Використовуючи передові нейромережі, дослідники змогли об'єднати понад сто окремих фотографій у яскраве відео з високою роздільною здатністю.

Цей успіх дав змогу не лише спостерігати за рухом плазмового струменя у космосі, але й здобути нову інформацію про його вражаючу швидкість. Вчені вже починають переосмислювати деякі усталені погляди на фізичні процеси, що відбуваються поблизу чорних дір, як повідомляє Live Science.

Десятиліття спостережень за блазаром 3C 345

Дослідники зосередили свою увагу на блазара 3C 345, який знаходиться в сузір'ї Геркулеса. Цей блазар є унікальним типом квазара, що представляє собою надмасивну чорну діру в ядрі віддаленої галактики, яка активно поглинає матерію та вивільняє потужні газові струмені.

Ці потоки прискорюються до близькості швидкості світла, випромінюючи потужні рентгенівські та гамма-промені. Для спостереження за цим феноменом астрономи скористалися мережею з 10 радіотелескопів VLBA, які розташовані в США, і збирали дані з 1995 по 2022 рік у рамках спеціальних дослідницьких програм. Результати цього дослідження були опубліковані в журналі nature.com.

Внесок штучного інтелекту Kine в процес генерації візуальних матеріалів.

Ключовим елементом у створенні чіткого відео стала спеціально розроблена нейронна мережа, яка отримала назву Kine. Хоча мережа телескопів VLBA забезпечує широкий огляд космосу, її здатність до розділення зображень обмежена кількістю антен. Проте алгоритм Kine зміг обробити 116 окремих кадрів, враховуючи просторово-часові кореляції між ними. Це дало змогу підвищити роздільну здатність фінального відео вчетверо в порівнянні з будь-яким з окремих знімків, створивши плавну анімацію руху плазми.

Несподівані відкриття щодо швидкості струменя

Отримане відео високої чіткості дозволило науковцям із Каліфорнійського технологічного інституту виміряти швидкість плазми в струмені з безпрецедентною точністю. Результати виявилися дивовижними: найяскравіші компоненти струменя рухалися зі видимою швидкістю, що в 10-13 разів перевищувала швидкість світла, тоді як навколишній газ рухався ще швидше - у 9-12 разів швидше за світло. Це суперечить загальноприйнятій моделі ударних хвиль, згідно з якою яскраві збурення мають пересуватися швидше за навколишню рідину, що ставить перед фізиками нові запитання.

Перспективи використання нової технології

Розробники методу Kine впевнені, що їхній інноваційний підхід кардинально трансформує майбутні астрономічні дослідження. Здатність точно вимірювати швидкість і динаміку плазми в будь-якій точці космічного струменя відкриває нові можливості для дослідження змінних астрономічних об'єктів. У майбутньому команда вчених має намір застосувати цю нейромережу для аналізу інших крупномасштабних космічних спостережень.

OBOZ.UA писав раніше, що науковці виявили зірку, яка надблизька до чорної діри.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.