研究者はAIを使用して、最初に発見されたブラックホールの画像を明らかにします

写真:イベントホライズン望遠鏡(EHT)

天体物理学の研究者は、人工知能(AI)のおかげで強化された最新バージョンでこれまでに見られたブラックホールの最初の画像をリリースしました。

ブラックホールは、地球から5300万光年離れた銀河M87の中心にあります。1光年は5.8兆マイルです。2017年、イベントホライズン望遠鏡(EHT)のコラボレーションにより、M87に関するデータが収集されました。

次に、そのデータを使用してブラックホールの画像を作成し、2019年にリリースされた画像で取り上げられたときに、オレンジ色のドーナツのように渦巻く光とガスを示しました。

現在、研究者は、EHTのコラボレーションメンバーによって開発された主成分干渉モデリング(PRIMO)と呼ばれるAIを使用して、画像の鮮明さを向上させ、ブラックホールのフル解像度を初めて生成しました。

PRIMOは、通常、1つの巨大な電波望遠鏡を使用して見える画像を生成するために必要な、観測可能なオブジェクトに関する失われた情報を補う方法を提供します。

ただし、コンピューターが大量のトレーニング資料に基づいてルールを生成できるようにする機械学習の一分野である辞書学習に依存しています。

「当社の新しい機械学習技術であるPRIMOにより、電流回路の最大分解能を達成することができます。ブラックホールを間近で研究することはできないため、画像の詳細はブラックホールの振る舞いを理解する能力に重要な役割を果たします」と、高等研究所の筆頭著者であるLia Medeirosは声明で述べています。

「画像のリングの幅は約2因子小さくなり、理論モデルと重力テストの強い制約になります。」

専門家は、アストロフィジカルジャーナルレターズに掲載された「PRIMOで再構築されたM87ブラックホール画像」というタイトルの論文で、機械学習技術と新しい画像について説明しています。

「私たちは物理学を使用して、機械学習を使用する前には行われなかった方法で不足しているデータを埋めるために使用しています」とMedeiros氏は述べています。

「これは、系外惑星から医学までの分野で役割を果たす干渉計にとって重要な意味を持つ可能性があります。」

より明確な画像を持つことで、研究者は、4月15日土曜日のインディペンデントが引用したように、将来の研究でブラックホールの性質と重力についてもっと学ぶことを望んでいます。

Medeiros氏は、彼のチームは、天の川銀河の中心にある可能性のあるブラックホールを含む他の天体の画像にも機械学習を使用することを計画していると付け加えました。