스페이스 클럽 M87의 중심에 숨어있는 거대한 블랙홀의 선명한 이미지

[스페이스클럽]

은하 M87(왼쪽)의 중심에 있는 초거대질량 블랙홀의 최초 사건의 지평선 망원경 이미지는 블랙홀의 사건의 지평선 그림자를 포착한 최초의 사진입니다. 연구자들은 세부 사항을 선명하게 하기 위해 기계 학습을 사용하여 해당 이미지를 재구성했습니다(오른쪽). 이미지: L. Medeiros(Institute for Advanced Study), D. Psaltis(Georgia Tech), T. Lauer(NSF의 NOIRLab), F. Ozel(Georgia Tech)
연구원들은 정교한 기계 학습 알고리즘을 사용하여 원래 Event Horizon Telescope 협력을 구성하는 7개의 전파 망원경에 의해 "사진"되었던 Messier 87의 중심에 있는 초거대 블랙홀의 더 높은 충실도와 훨씬 더 선명한 이미지를 재구성했습니다.

상징적인 2019년 EHT 이미지에서 블랙홀의 사건 지평선 그림자 주변의 불타는 고리는 이제 더 좁고 거의 완전히 대칭인 두 배로 줄어들어 약 5,500만 광년 떨어진 곳에 위치한 블랙홀의 전체 해상도 보기에 해당하는 양을 제공합니다. 지구.

Principal-component interferometric modelling 또는 줄여서 PRIMO로 알려진 기계 학습 기술은 EHT 팀원인 Lia Medeiros, Dimitrios Psaltis, Tod Lauer 및 Feryal Ozel이 개발했으며 The Astrophysical Journal Letters에 게재된 논문에 설명되어 있습니다.

PRIMO를 사용하여 "우리는 현재 어레이의 최대 해상도를 달성할 수 있었습니다.

“블랙홀을 가까이에서 연구할 수 없기 때문에 이미지의 세부 사항은 블랙홀의 동작을 이해하는 능력에 중요한 역할을 합니다. 이미지에서 고리의 너비는 이제 약 2배 더 작아졌으며, 이는 우리의 이론적 모델과 중력 테스트에 강력한 제약이 될 것입니다.”

더 선명한 이미지를 재구성하기 위해 컴퓨터는 일반적인 패턴을 식별하기 위해 블랙홀에 떨어지는 가스의 시뮬레이션 이미지를 30,000개 이상 분석했습니다. 그런 다음 결과를 함께 혼합하여 원래 EHT 이미지를 훨씬 더 정확하게 표현했으며, 이 이미지 자체는 7개의 전파 망원경에서 얻은 데이터를 혼합한 것입니다.

Medeiros 팀은 재구성된 이미지가 EHT 데이터와 일치하고 초대형 블랙홀에 떨어지는 뜨거운 가스에 의해 생성된 방출 링에 대한 이론적 예측과 일치함을 확인했습니다.

"PRIMO는 EHT 관찰에서 이미지를 구성하는 어려운 작업에 대한 새로운 접근 방식입니다."라고 Lauer는 말했습니다. "지구 크기의 거대한 단일 전파 망원경을 사용하여 볼 수 있는 이미지를 생성하는 데 필요한 관찰 대상에 대한 누락된 정보를 보상하는 방법을 제공합니다."

NOIRLab 릴리스는 새로운 이미지가 Messier 87 블랙홀의 질량과 현재 모습을 결정하는 물리적 매개변수에 대한 보다 정확한 결정으로 이어질 수 있다고 말했습니다.

"데이터는 또한 연구자들이 사건의 지평선에 대한 대안에 더 큰 제약을 가하고(어두운 중앙 밝기 저하를 기반으로) 더 강력한 중력 테스트를 수행할 수 있는 기회를 제공합니다(더 좁은 링 크기를 기반으로)."

PRIMO는 또한 은하수의 중심에 있는 블랙홀인 궁수자리 A*의 EHT 이미지를 선명하게 하는 데 사용될 수 있습니다.

스페이스 클럽(Space Club)