这是一件令人着迷的美丽事物:人类第一次瞥见有史以来唯一一张超大质量黑洞的全分辨率照片。
这个被称为“橙色甜甜圈”的“橙色甜甜圈”位于距离地球 5500 万光年的 Messier 87 星系的中心,并于 2019 年成为天文学家直接拍摄到的第一个黑洞.
现在,在人工智能 (AI) 机器学习的帮助下,它进行了第一次正式改造 — 结果表明,它不再是一个'模糊甜甜圈',它实际上更像是一个'瘦甜甜圈'。
科学家表示,这种超大质量黑洞的新视角将“在我们理解其行为的能力中发挥关键作用”,并有助于解释恒星现象是如何发生的“吃”物质。
他们称这是了解更多黑洞物理学的“黄金机会”。
引人注目:天文学家揭示了有史以来第一张超大质量黑洞的全分辨率照片
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什么是黑洞?
黑洞密度如此之大,它们的引力如此之大,以至于任何形式的辐射都无法逃脱它们——甚至光也无法逃脱。
它们充当强烈的引力源,吸收周围的灰尘和气体。它们强烈的引力被认为是星系中恒星围绕其运行的原因。
它们是如何形成的仍然知之甚少。天文学家认为,当比太阳大 100,000 倍的巨大气体云坍缩成黑洞时,它们可能会形成。
许多这样的黑洞种子随后形成合并形成更大的超大质量黑洞,这些黑洞存在于每个已知大质量星系的中心。
或者,超大质量黑洞种子可能来自巨大的恒星,大约是太阳质量的 100 倍,在耗尽燃料并坍缩后最终形成黑洞。
当这些巨星死亡时,它们也会变成“超新星”,这是一种巨大的爆炸,将物质从恒星的外层喷射到深空。
广告研究人员表示,他们的 M87 黑洞全分辨率图像揭示了一个比最初想象的更大更暗的中心区域,周围环绕着形状像“瘦甜甜圈”的明亮吸积气体。< /p>
还发现图像中环的宽度比之前认为的要小得多。
研究人员借助 Event Horizon T 的数据制作了这张照片望远镜 (EHT)。
2017 年,EHT 使用了一个由世界各地现有的七台望远镜组成的网络来收集 M87 上的数据,有效地创建了一个“地球大小的望远镜”。
但是,由于不可能用望远镜覆盖地球的整个表面,因此数据中出现了差距——很像丢失拼图中的碎片。
这就是他们的新 AI 技巧发挥作用的地方。
“通过我们的新机器学习技术 PRIMO,我们能够实现当前阵列的最大分辨率,”新泽西州普林斯顿高级研究所的主要作者 Lia Medeiros 说。
'由于我们无法近距离研究黑洞,因此图像的细节在我们理解其行为的能力中起着至关重要的作用。
'图像中环的宽度现在缩小了大约两倍,这将对我们的理论模型和测试产生强大的约束重力。'
据估计,M87 黑洞的质量约为太阳的 65 亿倍,并喷出强烈的能量射流。
这些明亮的喷流从 M87 的核心中喷出,从其中心延伸至少 5,000 光年,是该星系最神秘、最具活力的特征之一。
比较:2019年M87黑洞是第一个被天文学家直接成像的
旧数据:这些模型和观察揭示了科学家四年前最初看到的东西
如果你去参观 M87,你会看到物质在它的死亡阵痛中穿过事件视界时产生的光,向各个方向辐射光。
事件视界望远镜的工作原理
事件视界望远镜背后的团队花费了过去几年探测像 M87 中心的黑洞。
这些观测依赖于遍布世界各地的广泛分布的无线电天线网络 -包括在南极、夏威夷、欧洲和美洲。
这些收音机模仿望远镜的孔径,可以产生捕捉超大质量黑洞所需的分辨率洞。
每个广播电台都有存储数据的大硬盘。
这些硬盘随后在马萨诸塞州波士顿郊外的麻省理工学院 Haystack 天文台进行处理。
这项工作本质上是为了捕捉黑洞的轮廓,通常也称为黑洞的阴影。
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