Para peneliti menggunakan pembelajaran mesin untuk memperbaiki gambar pertama lubang hitam

Para peneliti menggunakan pembelajaran mesin untuk mempertajam gambar lubang hitam yang dirilis sebelumnya. Akibatnya, gambar lubang hitam di pusat galaksi Messier 87, lebih dari 53 juta tahun cahaya dari Bumi, menunjukkan cincin cahaya dan materi yang lebih tipis yang mengelilingi pusatnya. Laporan diterbitkan hari ini di dalam Surat Jurnal Astrofisika.

Gambar asli diambil pada tahun 2017 oleh Event Horizon Telescope (EHT), sebuah jaringan teleskop radio di sekitar Bumi yang digabungkan untuk berfungsi sebagai instrumen superimaging seukuran planet. Gambar awal tampak seperti “donat kabur”. dijelaskan oleh NPR, tetapi para peneliti menggunakan metode baru yang disebut PRIMO untuk merekonstruksi gambar yang lebih akurat. PRIMO adalah “algoritme pembelajaran berbasis kamus baru” yang belajar untuk “memulihkan gambar beresolusi tinggi bahkan di hadapan cakupan yang jarang” dengan melatih simulasi yang dibuat dari lebih dari 30.000 lubang hitam. Dengan kata lain, ini menggunakan data pembelajaran mesin berdasarkan apa yang kita ketahui tentang hukum fisika alam semesta – dan khususnya lubang hitam – untuk menghasilkan snapshot yang terlihat lebih baik dan lebih akurat daripada data mentah yang diambil pada tahun 2017.

Lubang hitam adalah daerah misterius dan aneh di ruang angkasa di mana gravitasi begitu kuat sehingga tidak ada yang bisa lepas darinya. Mereka terbentuk ketika bintang-bintang yang sekarat runtuh karena gravitasinya sendiri. Akibatnya, keruntuhan memampatkan massa bintang menjadi ruang kecil. Batas antara lubang hitam dan massa di sekitarnya disebut horizon peristiwa, dan ini adalah titik tidak dapat kembali di mana tidak ada apa pun (entah itu cahaya, materi, atau Matthew McConaughey) yang akan melintasinya lagi.

“Apa yang sebenarnya kami lakukan adalah mempelajari korelasi antara berbagai bagian gambar. Jadi kami melakukannya dengan menganalisis puluhan ribu gambar beresolusi tinggi yang dihasilkan dari simulasi,” kata astrofisikawan dan penulis makalah Lia Medeiros dari the Institut Studi Lanjutan di Princeton, New Jersey, NPR. “Jika Anda memiliki gambar, piksel yang dekat dengan piksel mana pun tidak akan sepenuhnya tidak berkorelasi. Bukan karena setiap piksel melakukan hal-hal yang sepenuhnya independen.”

Para peneliti mengatakan gambar baru ini konsisten dengan prediksi Albert Einstein. Namun, mereka berharap penelitian lebih lanjut tentang pembelajaran mesin dan perangkat keras teleskop akan menghasilkan tinjauan tambahan. “Dalam 20 tahun, gambar itu mungkin bukan yang saya tunjukkan hari ini,” kata Medeiros. “Mungkin lebih baik.”