(CNN) La primera foto tomada del agujero negro ahora se ve un poco más nítida.
Publicado originalmente en 2019Sin precedentes Imagen histórica del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Messier 87 captura un objeto celeste esencialmente invisible Uso de imágenes en vivo.
La imagen presentó la primera evidencia visual directa de la existencia de agujeros negros, mostrando una región central oscura rodeada por un anillo de luz que parecía más brillante en un lado. Los astrónomos han apodado al objeto como la «rosquilla anaranjada difusa».
Ahora, los científicos han utilizado el aprendizaje automático para representar la imagen como una rosquilla «delgada» con una actualización más ordenada, dijeron los investigadores. En la nueva imagen, la región central es oscura y masiva, rodeada por un anillo brillante, mientras el gas caliente cae en el agujero negro.
Se utilizó una técnica de aprendizaje automático para mejorar la imagen compuesta del Event Horizon Telescope (izquierda) del agujero negro supermasivo en el centro de la galaxia Messier 87 y producir una imagen más nítida.
En 2017, los astrónomos se propusieron observar el corazón invisible de la galaxia masiva Messier 87, o M87, cerca de la constelación de Virgo, a 55 millones de años luz de la Tierra.
Event Horizon Telescope Collaboration, conocida como EHT, es una red global de telescopios que capturó la primera foto de un agujero negro. Más de 200 investigadores trabajaron en el proyecto durante más de una década. El esquema lleva el nombre del horizonte de eventos, un límite propuesto alrededor de un agujero negro donde la luz o la radiación no pueden escapar.
Para capturar la imagen del agujero negro, los científicos combinaron la potencia de siete radiotelescopios de todo el mundo utilizando interferometría de línea de base muy larga, el Observatorio Europeo Austral, que forma parte del EHT. Esta secuencia Creando efectivamente un telescopio virtual del tamaño de la Tierra.
Se logra la ‘resolución máxima’
Los datos de observación originales de 2017 se combinaron con una técnica de aprendizaje automático para capturar la resolución completa de lo que los telescopios habían visto por primera vez. Se ha publicado una nueva imagen detallada, junto con un estudio. El jueves Cartas de revistas astrofísicas.
«Con nuestra nueva técnica de aprendizaje automático PRIMO, pudimos lograr la resolución más alta de la secuencia actual», dijo la autora principal del estudio, Leah Medeiros. Princeton, Nueva Jersey, en un comunicado.
«Debido a que no podemos estudiar los agujeros negros de cerca, el detalle de una imagen juega un papel importante en nuestra capacidad para comprender su comportamiento. El ancho del anillo en la imagen ahora es el doble de pequeño, y eso es una restricción poderosa para nuestro modelos teóricos y experimentos de gravedad».
Medeiros y otros miembros de EHT desarrollaron modelos interferométricos de componentes principales, o PRIMO. Los algoritmos se basan en el aprendizaje de diccionarios, en el que las computadoras generan reglas basadas en grandes conjuntos de objetos. Si a una computadora se le da una serie de imágenes de diferentes plátanos, combinada con algo de entrenamiento, puede detectar si una imagen desconocida contiene un plátano o no.
Las computadoras que utilizan PRIMO analizaron más de 30,000 imágenes simuladas de alta resolución de agujeros negros para seleccionar detalles estructurales comunes. Esto permitió que el aprendizaje automático llenara los espacios de la imagen original.
«PRIMO es un nuevo enfoque para la difícil tarea de crear imágenes a partir de observaciones EHT», dijo el astrónomo Todd Lauer del Laboratorio Nacional de Investigación de Astronomía Óptica-Infrarroja de la Fundación Nacional de Ciencias. NOIRLab. «Esto proporciona una forma de compensar la información faltante sobre el objeto observado, que se requiere para producir una imagen que se pueda ver usando un radiotelescopio masivo del tamaño de la Tierra».
Avances en la investigación sobre los agujeros negros
Los agujeros negros están formados por una gran cantidad de materia comprimida en un área pequeña NASA, crea un campo gravitacional masivo que atrae todo a su alrededor, incluida la luz. Estos poderosos eventos celestiales tienen una forma de calentar el material que los rodea y alterar el espacio-tiempo.
La materia se acumula alrededor de los agujeros negros, calentándolos a miles de millones de grados y alcanzando casi la velocidad de la luz. La luz se dobla alrededor de la atracción gravitacional del agujero negro, creando el anillo de fotones que se ve en la imagen. La sombra del agujero negro está representada por la región central oscura.
La confirmación visual de los agujeros negros también sirve como confirmación La teoría de la relatividad general de Albert Einstein. En teoría, Einstein predijo que las regiones más densas y compactas del espacio tendrían una atracción gravitacional tan intensa que nada podría escapar. Pero si el material caliente en forma de plasma rodea el agujero negro y emite luz, el horizonte de sucesos es visible.
La nueva imagen ayudará a los científicos a medir la masa del agujero negro con mayor precisión. Los investigadores pueden usar PRIMO para otras observaciones de EHT El agujero negro en el centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
“La película de 2019 es solo el comienzo”, dijo Medeiros. «Si una imagen vale más que mil palabras, los datos subyacentes a esa imagen tienen muchas más historias que contar. PRIMO seguirá siendo una herramienta importante para extraer información».
«Adicto al café total. Ninja de televisión. Solucionador de problemas sin disculpas. Experta en cerveza».