در 21 آوریل 2018 بود که یک خبر مهم نجومی جهان را تکان داد. تلسکوپ Event Horizon با همکاری چند تلسکوپ دیگر توانست اولین تصویر انسان از یک سیاهچاله را ثبت کند. اگرچه تصویر ثبت شده شگفت انگیز بود و اطلاعات زیادی را در اختیار دانشمندان قرار داد، اما مشکلاتی نیز داشت. این باعث شد تا دانشمندان به فکر بهبود آن بیفتند.
نقش هوش مصنوعی در بهبود اولین تصویر انسان از سیاهچاله
سیاهچاله ها نسبتاً دور از ما هستند و بنابراین نمی توانیم به آنها نزدیک شویم. همچنین مشاهده همه آنها ممکن نیست و فقط می توانیم سیاهچاله های فعال را بررسی کنیم. سیاهچاله هایی که به دلیل گرانش قوی خود همه مواد اطراف خود را به سمت خود جذب می کنند. برخی از مواد نیز به شکل یک دیسک داغ و روشن در نزدیکی افق رویداد حرکت می کنند.
اولین تصویر انسانی از یک سیاهچاله نیز یک صفحه نارنجی را به صورت لکه ای در اطراف مرکز تاریک نشان می دهد. این سیاهچاله M87 نام دارد و در کهکشان مسیه 87 قرار دارد و فاصله آن از زمین به 55 میلیون سال نوری می رسد. این سیاهچاله به عنوان اولین هدف رصدخانه افق رویداد انتخاب شد. اما دلیل این انتخاب چه بود؟
جرم سیاهچاله M87 حدود 6.5 میلیارد برابر جرم خورشید است. این سیاهچاله عظیم فعالیت نسبتا بالایی دارد. این باعث می شود که با فناوری های فعلی قابل مشاهده باشد. اما چرا هوش مصنوعی اولین تصویر انسان از سیاهچاله را باز کرد؟
کهکشان مسیه 87
هفت تلسکوپ رادیویی مبتنی بر زمین قدرت را با هم ترکیب کردند تا یک تلسکوپ مجازی به اندازه زمین تشکیل دهند. آنها همچنین 4 روز را صرف مشاهده و جمع آوری داده ها کردند. سپس نوبت به یکی از سخت ترین مراحل کار یعنی پردازش داده ها رسید. اگرچه عملکرد دانشمندان در ترکیب داده های 7 تلسکوپ مختلف یک دستاورد بزرگ علمی محسوب می شود، اما کامل نیست.
این تلسکوپ ها از نظر فیزیکی از هم دور هستند که باعث ایجاد نقاط تاریک در داده های آنها می شود. این مهم است زیرا ابعاد سیاهچاله در تصویر برای ستاره شناسان بسیار مهم است و کوچکترین جزئیات می تواند اطلاعات ارزشمندی در مورد نحوه رفتار آنها ارائه دهد. این همچنین باعث شد تا دانشمندان به الگوریتم هوش مصنوعی ویژه ای به نام PRIMO روی آورند تا شکاف های اطلاعاتی را برطرف کنند.
در واقع، PRIMO یک رویکرد جدید است که می تواند خروجی به دست آمده توسط تلسکوپ افق رویداد را بهبود بخشد. به عبارت دیگر، هوش مصنوعی موفق شده است تصویری از یک سیاهچاله ثبت کند، گویی رصدخانه بزرگی در ابعاد زمین داریم. Primo از یک روش آموزشی ویژه به نام دیکشنری استفاده می کند که در آن الگوریتم با هزاران مثال از قانون مورد نظر آموزش داده می شود.
برای این منظور، دانشمندان بیش از 30000 تصویر شبیه سازی شده از سیاهچاله های فعال را در اختیار هوش مصنوعی قرار دادند تا نحوه عملکرد آنها و شناسایی الگوهای جدید را درک کنند. نتیجه کار بهبود قابل توجه اولین تصویر ثبت شده از یک سیاهچاله توسط هوش مصنوعی بود. تصویری که حداکثر وضوح ممکن را در شرایط فعلی ارائه می دهد.
تصویر جدید ساختارهایی را نشان می دهد که در تصویر اصلی قابل مشاهده نبودند. همچنین، این تصویر با داده های سنگین جمع آوری شده (حدود 5 پتابایت) مطابقت دارد. با توجه به موفقیت هوش مصنوعی در بازسازی اولین تصویر انسان از یک سیاهچاله، دانشمندان امیدوارند که این روش در تصاویر مهم دیگری مانند قوس (سیاهچاله بسیار پرجرم در قلب کهکشان راه شیری) کارساز باشد.
منبع: آخرین خبر