Gambar pertama lubang hitam terlihat seperti kue ‘kurus’

(CNN) Gambar pertama yang diambil dari lubang hitam sekarang terlihat lebih jelas.

Awalnya dirilis pada 2019tidak seperti sebelumnya Citra bersejarah lubang hitam supermasif di pusat galaksi Messier 87 menangkap benda langit yang pada dasarnya tak terlihat menggunakan pencitraan langsung.

Gambar tersebut memberikan bukti visual langsung pertama tentang keberadaan lubang hitam, menunjukkan wilayah gelap pusat yang diselimuti cincin cahaya yang tampak lebih terang di satu sisi. Para astronom menjuluki objek itu “donat oranye kabur”.

Para ilmuwan sekarang telah menggunakan pembelajaran mesin untuk memberikan citra peningkatan yang lebih bersih yang lebih terlihat seperti donat “kurus”, kata para peneliti. Wilayah tengah lebih gelap dan lebih besar, dikelilingi oleh cincin terang tempat gas panas jatuh ke dalam lubang hitam pada gambar baru.

Pada 2017, para astronom berangkat untuk mengamati jantung tak terlihat dari galaksi masif Messier 87, atau M87, di dekat gugus galaksi Virgo yang berjarak 55 juta tahun cahaya dari Bumi.

Kolaborasi Teleskop Cakrawala Peristiwa, yang disebut EHT, adalah jaringan teleskop global yang mengambil gambar pertama lubang hitam. Lebih dari 200 peneliti telah mengerjakan proyek ini selama lebih dari satu dekade. Proyek ini dinamai cakrawala peristiwa, batas yang diusulkan di sekitar lubang hitam yang menandai titik tidak dapat kembali di mana tidak ada cahaya atau radiasi yang dapat lolos.

Untuk menangkap gambar lubang hitam, para ilmuwan menggabungkan kekuatan tujuh teleskop radio di seluruh dunia menggunakan interferometri yang sangat panjang, menurut European Southern Observatory, yang merupakan bagian dari EHT. kelompok ini Dia menciptakan teleskop virtual dengan ukuran yang kira-kira sama dengan Bumi.

Akurasi Maksimum Tercapai

Data dari pengamatan asli tahun 2017 digabungkan dengan teknologi pembelajaran mesin untuk menangkap resolusi penuh dari apa yang dilihat teleskop untuk pertama kalinya. Gambar baru yang lebih detail telah dirilis dengan sebuah penelitian Pada hari Kamis di Surat Jurnal Astrofisika.

kata penulis studi utama Lia Medeiros, seorang postdoctoral fellow dalam astrofisika di School of Natural Sciences di Institute for Advanced Study di Princeton, New Jersey, dalam sebuah pernyataan.

“Karena kita tidak dapat mempelajari lubang hitam dari dekat, detail gambar memainkan peran penting dalam kemampuan kita untuk memahami perilakunya. Lebar cincin pada gambar sekarang sekitar dua kali lebih kecil, yang akan menjadi batasan kuat bagi kami model teoretis dan uji gravitasi.

Medeiros dan anggota lain dari EHT mengembangkan pemodelan interferensi komponen utama, atau PRIM. Algoritme didasarkan pada pembelajaran kamus di mana komputer membuat aturan berdasarkan materi dalam jumlah besar. Jika sebuah komputer diberikan serangkaian gambar pisang yang berbeda, ditambah dengan beberapa pelatihan, ia mungkin dapat mengetahui apakah gambar yang tidak diketahui itu mengandung pisang atau tidak.

Komputer yang menggunakan PRIMO menganalisis lebih dari 30.000 gambar simulasi lubang hitam beresolusi tinggi untuk memilih detail struktural umum. Ini pada dasarnya memungkinkan pembelajaran mesin untuk mengisi kekosongan gambar asli.

“PRIMO adalah pendekatan baru untuk tugas yang menantang membangun gambar dari pengamatan EHT,” kata Todd Lauer, seorang astronom di Laboratorium Penelitian Astronomi Optik dan Inframerah National Science Foundation. NOIRLab. “Ini menyediakan cara untuk mengkompensasi informasi yang hilang tentang objek yang dipantau, yang diperlukan untuk menghasilkan gambar yang akan terlihat dengan satu teleskop radio raksasa seukuran Bumi.”

Mengembangkan penelitian lubang hitam

Lubang hitam terbuat dari sejumlah besar materi yang dijejalkan ke dalam wilayah kecil, menurutnya NASA, yang menciptakan medan gravitasi masif yang menarik segala sesuatu di sekitarnya, termasuk cahaya. Fenomena langit yang kuat ini juga memiliki cara untuk memanaskan materi di sekitarnya dan membelokkan ruang-waktu.

Materi terakumulasi di sekitar lubang hitam, dipanaskan hingga miliaran derajat dan mencapai hampir kecepatan cahaya. Cahaya dibelokkan di sekitar gravitasi lubang hitam, menghasilkan cincin foton yang terlihat pada gambar. Bayangan lubang hitam diwakili oleh wilayah tengah yang gelap.

Konfirmasi optik lubang hitam juga berfungsi sebagai konfirmasi Teori relativitas umum Albert Einstein. Secara teori, Einstein meramalkan bahwa wilayah ruang yang padat dan padat akan memiliki gravitasi yang begitu kuat sehingga tidak ada yang dapat lolos darinya. Namun jika material panas dalam bentuk plasma mengelilingi lubang hitam dan memancarkan cahaya, horizon peristiwa mungkin akan terlihat.

Gambar baru dapat membantu para ilmuwan membuat pengukuran massa lubang hitam yang lebih akurat. Peneliti juga dapat menerapkan PRIMO untuk observasi EHT lainnya, termasuk observasi EHT Lubang hitam di pusat galaksi Bima Sakti kita.

“Foto 2019 hanyalah permulaan,” kata Medeiros. “Jika sebuah gambar bernilai seribu kata, data di balik gambar tersebut memiliki lebih banyak cerita untuk diceritakan. PRIMO akan terus menjadi alat penting dalam menggali wawasan semacam itu.”