Bir kara deliğin ilk görüntüsü ‘sıska’ bir pasta gibi görünüyor

(CNN) Bir kara deliğin şimdiye kadar çekilmiş ilk görüntüsü şimdi çok daha net görünüyor.

İlk olarak 2019’da yayınlandıdaha önce hiç olmadığı gibi Messier 87 galaksisinin merkezindeki süper kütleli kara deliğin tarihi görüntüsü, esasen görünmez gök cisimlerini yakaladı doğrudan görüntüleme kullanarak.

Görüntü, bir tarafta daha parlak görünen bir ışık halkasıyla çevrili merkezi bir karanlık bölgeyi göstererek, kara deliklerin varlığına dair ilk doğrudan görsel kanıtı sağladı. Gökbilimciler nesneyi “tüylü turuncu çörek” olarak adlandırdı.

Araştırmacılar, bilim adamlarının artık görüntüye daha “sıska” bir çörek gibi görünen daha temiz bir yükseltme sağlamak için makine öğrenimini kullandıklarını söyledi. Yeni görüntüde sıcak gazın kara deliğin içine düştüğü parlak bir halka ile çevrili merkezi bölge daha koyu ve daha geniş.

2017’de gökbilimciler, Dünya’dan 55 milyon ışıkyılı uzaklıktaki Başak gökada kümesinin yakınında, büyük gökada Messier 87 veya M87’nin görünmez kalbini gözlemlemek için yola çıktılar.

EHT olarak adlandırılan Event Horizon Telescope Collaboration, bir kara deliğin ilk görüntüsünü alan küresel bir teleskop ağıdır. Projede on yıldan fazla bir süredir 200’den fazla araştırmacı çalıştı. Proje, adını hiçbir ışığın veya radyasyonun kaçamayacağı geri dönüşü olmayan bir noktayı işaretleyen bir kara deliğin etrafında önerilen sınır olan olay ufkundan almıştır.

EHT’nin bir parçası olan Avrupa Güney Gözlemevi’ne göre, bilim adamları kara deliğin bir resmini çekmek için çok uzun interferometri kullanarak dünya çapındaki yedi radyo teleskopunun gücünü birleştirdiler. bu grup Dünya ile kabaca aynı boyutta sanal bir teleskop yarattı.

Elde Edilen Maksimum Doğruluk

Orijinal 2017 gözleminden elde edilen veriler, teleskopların ilk kez gördüklerinin tam çözünürlüğünü yakalamak için makine öğrenimi teknolojisiyle birleştirildi. Yapılan bir çalışma ile daha detaylı yeni görsel yayınlandı Perşembe günü Astrofizik Dergi Mektupları.

ileri Araştırma Enstitüsü’ndeki Doğa Bilimleri Okulu’nda astrofizik alanında doktora sonrası araştırmacı olan lider çalışma yazarı Lia Medeiros’u söyledi. Princeton, New Jersey, bir açıklamada.

“Kara delikleri yakından inceleyemediğimiz için, görüntünün ayrıntıları davranışlarını anlama becerimizde önemli bir rol oynuyor. Görüntüdeki halkanın genişliği şimdi yaklaşık iki kat daha küçük, bu da bizim için güçlü bir sınırlama olacak.” teorik modeller ve yerçekimi testleri.

Medeiros ve EHT’nin diğer üyeleri, ana bileşen girişim modellemesini geliştirdiler, veya PRIMO. Algoritma, bilgisayarların büyük miktarda malzemeye dayalı kurallar oluşturduğu sözlük öğrenimine dayanmaktadır. Bir bilgisayara bir dizi farklı muz resmi ve biraz eğitim verilirse, bilinmeyen resmin muz içerip içermediğini anlayabilir.

PRIMO kullanan bilgisayarlar, ortak yapısal ayrıntıları seçmek için karadeliklerin 30.000’den fazla yüksek çözünürlüklü simüle edilmiş görüntüsünü analiz etti. Bu, temel olarak makine öğreniminin orijinal görüntünün boşluklarını doldurmasına izin verdi.

Ulusal Bilim Vakfı’nın Optik ve Kızılötesi Astronomi Araştırma Laboratuvarı’nda gökbilimci olan Todd Lauer, “PRIMO, EHT gözlemlerinden görüntüler oluşturma gibi zorlu bir göreve yeni bir yaklaşımdır” dedi. NOIRLab. “İzlenen nesne hakkındaki eksik bilgileri telafi etmenin bir yolunu sağlıyor; bu, tek bir dev Dünya boyutlu radyo teleskopla görülebilecek görüntüyü oluşturmak için gerekli.”

Kara delik araştırmasını geliştirmek

Ona göre kara delikler, küçük bir bölgeye sıkıştırılmış büyük miktarda maddeden oluşuyor. NASA, ışık da dahil olmak üzere etrafındaki her şeyi çeken devasa bir yerçekimi alanı yaratır. Bu güçlü göksel fenomenler ayrıca etraflarındaki maddeyi ısıtmanın ve uzay-zamanı bükmenin bir yoluna sahiptir.

Malzeme kara deliklerin etrafında birikiyor, milyarlarca dereceye kadar ısınıyor ve neredeyse ışık hızına ulaşıyor. Işık, kara deliğin yerçekimi etrafında bükülerek görüntüde görülen foton halkasına neden olur. Kara deliğin gölgesi, karanlık merkezi bölge ile temsil edilir.

Kara deliklerin optik doğrulaması aynı zamanda Albert Einstein’ın genel görelilik kuramı. Teorik olarak Einstein, uzayın yoğun ve kompakt bölgelerinin yerçekiminin o kadar yoğun olacağını ve hiçbir şeyin ondan kaçamayacağını tahmin etti. Ancak plazma şeklindeki sıcak madde kara deliği çevreler ve ışık yayarsa olay ufku görülebilir.

Yeni görüntü, bilim adamlarının kara deliğin kütlesinin daha doğru ölçümlerini yapmasına yardımcı olabilir. Araştırmacılar PRIMO’yu aşağıdakiler de dahil olmak üzere diğer EHT gözlemlerine de uygulayabilir: Samanyolu galaksimizin merkezindeki kara delik.

Medeiros, “Fotoğraf 2019 sadece başlangıçtı” dedi. “Bir resim bin kelimeye bedelse, o görüntünün arkasındaki verilerin anlatacak çok daha fazla hikayesi var. PRIMO, bu tür içgörüleri elde etmede kritik bir araç olmaya devam edecek.”