Vědci odhalují světelnou anatomii záblesků kolem černých děr
Vycházející z bouřlivého prostředí blízko událostního horizontu černé díry jsou záhadné kosmické záblesky, občas vzplanou do existence a pak zmizí. Tým vedený výzkumníky z Caltechu se ponořil do dat ze Souboru velkých milimetrových/submilimetrových paprsků z Atacamy (ALMA), aby rozjasnil 3D rekonstrukci těchto záblesků, konkrétně kolem Sagitaria A* (Sgr A*), supermasivní černé díry uprostřed naší galaxie. Průlomová vizualizace představuje dva živé rysy ve 3D struktuře, umístěné asi 75 milionů kilometrů od středu černé díry.
Aviad Levis, hlavní autor studie, objasnil, že pro dosažení tohoto úspěchu byly nutné nové výpočetní obrazové nástroje, které umožnily zohlednit světelné trajektorie kolem objektů intenzivní gravitace.
Dále, Pratul Srinivasan z GoogleResearch navštívil tým z Caltechu kolem doby, kdy byl zveřejněn první obrázek supermasivní černé díry v M87. Přispěl k vývoji hluboké učící techniky nazvané Neural Radiance Fields (Nerf), která byla rozhodující při vytváření 3D reprezentací z 2D obrázků. Nerf byl upraven pro počítání s pohybem plynu kolem černé díry, zajistil způsob, jak představit záblesky ve třech rozměrech z pozemních měření počas času.
Kromě adaptace metody Nerf tým, včetně Andrewa Chaela z Princetonu, vyvinul výpočetní model k simulaci gravitačního čočkování. S touto vylepšenou verzí metody Nerf mohli znovu vytvořit obíhající světelné struktury blízko událostního horizontu černé díry.
Reálná data z ALMA byla klíčová při testování tohoto nového rekonstrukčního postupu. I když ALMA nemohla rozlišit detaily kolem Sgr A* kvůli obrovské vzdálenosti, mohla zachytit světelné křivky, tj. intenzitu svítícího jednoho pixelu v různých časech.
Takto integrace dat z ALMA s technologiemi neuronových sítí vytvořila zaujímavý 3D obraz odhalující možné výskyty záblesků v plynovém disku Sagitaria A*, objasnění dynamické a složité povahy srdce naší galaxie.
The source of the article is from the blog toumai.es