人工智能将第一张黑洞图像从甜甜圈变成了 Cheerio

天文学揭示了那些塑造我们宇宙及其外部万物的遥远而无形的现象。人工智能筛选微小而平凡的细节，帮助我们处理重要的模式。将两者结合起来，你几乎可以解决任何科学难题——比如确定黑洞的相对形状。

事件视界望远镜（一个由八个射电天文台组成的网络，战略性地放置在全球各地）最初于 2017 年在梅西耶 87 星系中拍摄了第一张黑洞图像。在处理和压缩了超过 5 TB 的数据后，该团队于 2019 年发布了一张模糊的照片，促使人们开玩笑说它实际上是一个火热的甜甜圈或指环王的截图。当时，研究人员承认，可以通过更精细的观察或算法来改进图像。

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在 4 月 13 日发表在《天体物理学杂志快报》上的一项研究中，来自四所美国机构的物理学家使用人工智能来锐化这张标志性图像。该小组将天文台的原始干涉测量数据输入到一种算法中，以产生更清晰、更准确的黑洞图像。他们使用的人工智能名为 PRIMO，是一种自动分析工具，可以以更高的分辨率重建视觉数据，以研究重力、人类基因组等。在这种情况下，作者通过模拟吸积黑洞（一种产生热能和辐射的质量吸收过程）来训练神经网络。他们还依靠一种名为傅里叶变换的数学技术将能量频率、信号和其他伪影转化为眼睛可以看到的信息。

他们编辑后的图像显示了一个更薄的“事件视界”，即当光和吸积气体穿过引力汇时形成的发光圆圈。论文指出，这可能“对根据 EHT 图像测量 M87 中心黑洞的质量具有重要意义”。

有一件事是肯定的：照片中心的主体非常黑暗、强大且强大。在 AI 增强版本中，它的定义更加清晰，支持了超大质量黑洞比我们的太阳重 65 亿倍的说法。相比之下，最近在银河系中捕获的黑洞人马座 A* 估计是太阳质量的 400 万倍。

这项研究的首席作者、高等研究院的天体物理学家 Lia Medeiros 告诉美联社，人马座 A* 可能是 PRIMO 的另一个目标。但该团队并不急于离开距离我们 5500 万光年的梅西耶 87 黑洞。“感觉就像我们第一次真正看到它一样，”她在接受美联社采访时补充道。这张照片是天文学的壮举，现在，人们可以更清晰地凝视它。

请观看以下采访，其中研究人员更深入地讨论了他们的人工智能方法：