Знадобилося 27 років спостережень: ШІ допоміг створити найдетальніше відео чорної діри

Астрономи оприлюднили унікальну анімацію надмасивної чорної діри, на створення якої знадобилося майже три десятиліття наукових спостережень. Завдяки залученню сучасних нейромереж дослідникам вдалося перетворити понад сотню окремих знімків на чітке відео з високою деталізацією.

Це досягнення дозволило не лише побачити рух плазмового струменя в космосі, а й отримати нові дані про його неймовірну швидкість. Отримані результати вже змушують вчених переглянути деякі традиційні уявлення про фізику процесів навколо чорних дір, зазначає Live Science.

Десятиліття спостережень за блазаром 3C 345

У центрі уваги дослідників опинився блазар під назвою 3C 345, розташований у сузір'ї Геркулеса. Блазар є особливим різновидом квазара – надмасивною чорною дірою в центрі далекої галактики, яка активне поглинає речовину та випускає потужні струмені газу.

Ці струмені розганяються практично до швидкості світла й випромінюють висококонцентровані рентгенівські та гамма-промені. Для фіксації цього явища астрономи використовували мережу з 10 радіотелескопів VLBA, розташованих у США, збираючи дані з 1995 по 2022 рік у межах спеціальних дослідницьких програм. Результати дослідження опубліковані в журналі nature.com.

Роль штучного інтелекту Kine у створенні візуалізації

Ключову роль у створенні чіткого відео відіграла спеціально розроблена нейронна мережа під назвою Kine. Попри те, що мережа телескопів VLBA забезпечує широкий огляд неба, її роздільна здатність обмежена кількістю антен. Алгоритм Kine зміг обробити 116 окремих зображень, враховуючи просторово-часові кореляції між ними. Це дозволило зростити роздільну здатність підсумкового відео в чотири рази порівняно з будь-яким окремим знімком і сформувати 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 переконані, що їхній підхід суттєво змінить подальші астрономічні дослідження. Можливість точно вимірювати швидкість і динаміку плазми в будь-якій точці космічного струменя відкриває нові горизонти для вивчення змінних астрономічних джерел. У майбутньому команду вчених планує застосувати цю нейромережу до інших масштабних 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.