Przełomowe badania. Sztuczna inteligencja pomogła odkryć tajemnice „naszej” czarnej dziury

Międzynarodowy zespół astronomów wyniki swoich badań opublikował 6 czerwca w trzech artykułach w czasopiśmie naukowym „Astronomy & Astrophysics”. W skład zespołu weszli m.in. badacze z Morgridge Institute for Research w Madison w stanie Wisconsin (USA). 

Sieć neuronowa pomogła w dokładniejszym zbadaniu czarnej dziury

W 2019 roku Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration, czyli globalna sieć radioteleskopów działających razem jak jedno urządzenie, zaprezentowała pierwszy obraz supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki M87. Natomiast w 2022 roku opublikowała obraz Sagittarius A* – czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej.

Jednak dane, które kryły się za tymi obrazami, zawierały wiele trudnych do rozszyfrowania informacji. Nie były to bowiem obrazy w tradycyjnym rozumieniu tego słowa, a wizualizacje fal radiowych pochodzących z czarnych dziur.

Czytaj więcej

Kosmos

Teleskop Webba odkrył dwie niezwykłe planety. Podważają dotychczasowe teorie

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba odkrył dwie bardzo duże i bardzo młode planety krążące wokół gwia...

Aby wyodrębnić ze wspomnianych danych jak najwięcej informacji, naukowcy wykorzystali sieć neuronową, czyli system obliczeniowy przeznaczony do przetwarzania informacji. Działa on podobnie do neuronów w ludzkim mózgu i symuluje działanie ludzkiej sieci nerwowej. Składa się z wielu połączonych ze sobą sztucznych neuronów i jest narzędziem do nauki dla sztucznej inteligencji.

Sztuczna inteligencja pomogła w przetworzeniu danych dotyczących czarnej dziury

Symulacje wygenerowane zostały dzięki możliwościom obliczeniowym Center for High Throughput Computing (CHTC), czyli Centrum Obliczeń o Wysokiej Przepustowości będącego wspólnym podmiotem Morgridge Institute for Research oraz University of Wisconsin-Madison. CHTC oferuje moc obliczeniową udostępnioną przez ponad 80 instytucji w Stanach Zjednoczonych, a w ramach projektu Event Horizon w ciągu ostatnich trzech lat wykonanych zostało ponad 12 milionów zadań obliczeniowych.

Czarna dziura w centrum Drogi Mlecznej obraca się z prędkością bliską maksymalnej

Dzięki wykorzystaniu wspomnianej sieci neuronowej wytrenowanej z symulacji supermasywnych czarnych dziur, astronomowie odkryli, że Sagittarius A* – czarna dziura znajdująca się w centrum Drogi Mlecznej – prawdopodobnie obraca się z prędkością bliską maksymalnej, a jej oś obrotu wskazuje na Ziemię. „Ponadto emisja w pobliżu czarnej dziury jest spowodowana głównie przez ekstremalnie gorące elektrony w otaczającym dysku akrecyjnym, a nie przez tak zwany strumień. Dodatkowo pola magnetyczne w dysku akrecyjnym wydają się zachowywać inaczej niż w typowych teoriach dotyczących takich dysków” – można przeczytać w komunikacie Morgridge Institute for Research zamieszczonym na jego stronie internetowej.

Wcześniej naukowcy szacowali, że Sagittarius A* obraca się z prędkością umiarkowaną do szybkiej. Nowe odkrycie dostarcza wskazówek na temat stabilności czarnej dziury oraz pozwala wnioskować, jak zachowuje się promieniowanie wokół niej.

Czytaj więcej

Paleontologia

Odkryto nowy gatunek dinozaura. „Smoczy Książę” zaskoczył naukowców

W debacie o ewolucji tyranozaurów pojawił się właśnie nowy, zaskakujący element. Po ponownej anal...

Sztuczna inteligencja pomoże w kolejnych odkryciach dotyczących czarnych dziur?

- To, że przeciwstawiamy się dominującej teorii, jest oczywiście ekscytujące. Jednak postrzegam nasze podejście oparte na sztucznej inteligencji i uczeniu maszynowym przede wszystkim jako pierwszy krok. Następnie poprawimy i rozszerzymy powiązane modele i symulacje – przyznał cytowany w komunikacie Morgridge Institute for Research, główny autor badań, Michael Janssen z Radboud University Nijmegen w Holandii.