Tato slavná černá díra je stále temnější

Před čtyřmi lety astronomové zveřejnili vůbec první snímek černé díry: načervenalý, nafouklý kruh světla obklopující prázdnou tmavou díru ve středu obří galaxie M87, která se nachází 55 milionů světelných let daleko v souhvězdí Panny.

Snímek ukázal to, co si astronomové a zbytek lidí dokázali jen představit: nebeskou entitu tak hmotnou, že její gravitace deformovala časoprostor, přitahovala hmotu, energii a dokonce i světlo do bezedného víru. Snímek byl zveřejněn 10. dubna 2019 astronomem zvaným Event Horizon Telescope, pojmenovaný po hranici, odkud není návratu kolem černé díry.

Nyní podskupina tohoto týmu, vedená Leah Medeiros z Institute for Advanced Study v Princetonu, New Jersey, použila umělou inteligenci k přepracování a produkci původních dat. Výrazně vylepšená verze obrázku.

Říká se, že nový obrázek zostří omezení ohledně toho, jak dobře černá díra v M87 odpovídá Einsteinově obecné teorii relativity, která jako první předpověděla existenci černých děr. Dr. Medeiros a kolegové zveřejnili nový obrázek ve čtvrtek v Astrophysical Journal Letters.

Možná se snímek připojí ke svému předchůdci z roku 2019 ve sbírce fotografií Muzea moderního umění v New Yorku. Oba snímky jsou založeny na pozorováních provedených v dubnu 2017. Tým Event Horizon efektivně vytvořil dalekohled o velikosti Země spojením dat z pěti radioteleskopů tak vzdálených, jako je Antarktida, Francie, Chile a Havaj, pomocí techniky zvané Very Long Baseline Interferometrie.

Výsledný nástroj byl dostatečně výkonný na to, aby dokázal rozlišit detaily tak malé jako pomeranč na povrchu Měsíce nebo kosmický záblesk z ničeho nic – s hmotností 6,5 miliardy sluncí – 55 milionů světelných let daleko. Ale mezery v síti vytvořily nejistotu. „Použili jsme strojové učení k vyplnění mezer,“ řekl Dr. Medeiros v rozhovoru.

Její tým vycvičil neuronovou síť tak, aby rozpoznala černou díru, tím, že naplnila AI simulaci všech druhů černých děr v souladu s Einsteinovými rovnicemi.

Ve vylepšené verzi, řekl Dr. Medeiros, je koláč smrti – viditelné záření hmoty padající do kráteru – tenčí než originál. A prázdné místo ve středu těsta vypadá černější a větší, což posiluje myšlenku, že tam skutečně je černá díra.

Tým již analyzuje nový snímek, aby získal lepší odhad hmotnosti černé díry M87, ale ještě není připraven o tom diskutovat.

Mezitím práce pokračují s ještě větší sítí Event Horizon. (Byly přidány tři nové dalekohledy.) Každý duben, když je pozorován M87 a střed naší galaxie (domov ještě menší černé díry), oko velikosti Země obnoví svůj pohled do tmy.

„Lidé u dalekohledů,“ řekl Dr. Medeiros.