15:16
Comentarii Adauga Comentariu

_ AI și fizica se combină pentru a dezvălui structura 3D a unei erupții care erupe în jurul unei găuri negre

_ AI și fizica se combină pentru a dezvălui 3D structura unei erupții care erupe în jurul unei găuri negre

Oamenii de știință cred că mediul care înconjoară imediat o gaură neagră este tumultuos, prezentând gaz magnetizat fierbinte care se învârte într-un disc la viteze și temperaturi extraordinare. Observațiile astronomice arată că în interiorul unui astfel de disc apar erupții misterioase de mai multe ori pe zi, luminându-se temporar și apoi dispărând.

Acum, o echipă condusă de oamenii de știință de la Caltech a folosit datele telescopului și o inteligență artificială (AI). ) tehnică de vizualizare pe computer pentru a recupera primul videoclip tridimensional care arată cum ar putea arăta astfel de erupții în jurul Săgetător A* (Sgr A*), gaura neagră supermasivă din inima propriei noastre galaxii Calea Lactee.

Structura fulgerului 3D prezintă două caracteristici luminoase și compacte situate la aproximativ 75 de milioane de kilometri (sau jumătate din distanța dintre Pământ și Soare) de centrul găurii negre. Se bazează pe datele colectate de Atacama Large Millimeter Array (ALMA) din Chile pe o perioadă de 100 de minute direct după o erupție observată în datele cu raze X pe 11 aprilie 2017.

„Acesta este prima reconstrucție tridimensională a gazului care se rotește aproape de o gaură neagră”, spune Katie Bouman, profesor asistent de calcul și științe matematice, inginerie electrică și astronomie la Caltech, al cărui grup a condus efortul descris într-o lucrare în Nature Astronomy intitulată „Orbital Polarimetric”. Tomografia unei erupții în apropierea găurii negre supermasive din Săgetător A*.”

Aviad Levis, un cercetător postdoctoral din grupul lui Bouman și autorul principal al lucrării, subliniază că, deși videoclipul nu este o simulare, este și nu o înregistrare directă a evenimentelor, așa cum au avut loc. „Este o reconstrucție bazată pe modelele noastre de fizică a găurii negre. Există încă multă incertitudine asociată cu aceasta, deoarece se bazează pe precizia acestor modele”, spune el.

Pentru a reconstrui imaginea 3D, echipa a trebuit să dezvolte noi instrumente de imagistică computațională care ar putea, de exemplu, să țină seama de îndoirea luminii din cauza curburii spațiu-timp în jurul obiectelor cu o gravitate enormă, cum ar fi o gaură neagră.

Multidisciplinarul Echipa s-a gândit pentru prima dată dacă ar fi posibil să creeze un videoclip 3D cu erupții în jurul unei găuri negre în iunie 2021. Colaborarea Event Horizon Telescope (EHT), din care sunt membri Bouman și Levis, a publicat deja prima imagine a negrului supermasiv. gaură din miezul unei galaxii îndepărtate, numită M87, și lucra pentru a face același lucru cu datele EHT de la Sgr A*.

Pratul Srinivasan de la Google Research, un coautor al noii lucrări, a fost la acea vreme vizitând echipa de la Caltech. El a ajutat la dezvoltarea unei tehnici cunoscute sub numele de câmpuri de radiație neurale (NeRF), care tocmai începea să fie folosită de cercetători; de atunci a avut un impact uriaș asupra graficii computerizate. NeRF folosește învățarea profundă pentru a crea o reprezentare 3D a unei scene bazată pe imagini 2D. Oferă o modalitate de a observa scene din unghiuri diferite, chiar și atunci când sunt disponibile doar vizualizări limitate ale scenei.

Echipa s-a întrebat dacă, bazându-se pe aceste evoluții recente în reprezentările rețelelor neuronale, ar putea reconstrui 3D. mediul din jurul unei găuri negre. Marea lor provocare: de pe Pământ, ca oriunde, obținem doar un singur punct de vedere al găurii negre.

Echipa s-a gândit că ar putea depăși această problemă, deoarece gazul se comportă într-un mod oarecum previzibil, deoarece se mișcă în jurul găurii negre. Luați în considerare analogia încercării de a captura o imagine 3D a unui copil care poartă un tub interior în jurul taliei.

Pentru a captura o astfel de imagine cu metoda tradițională NeRF, veți avea nevoie de fotografii făcute din mai multe unghiuri în timp ce copilul rămas staționar. Dar, teoretic, ai putea cere copilului să se rotească în timp ce fotograful rămânea staționar făcând poze.

Instantaneele cronometrate, combinate cu informații despre viteza de rotație a copilului, ar putea fi folosite pentru a reconstrui la fel de bine scena 3D. În mod similar, valorificând cunoștințele despre modul în care gazul se mișcă la diferite distanțe față de o gaură neagră, cercetătorii și-au propus să rezolve problema reconstrucției fulgerului 3D cu măsurători luate de pe Pământ de-a lungul timpului.

Cu această perspectivă în mână, echipa a construit o versiune a NeRF care ia în considerare modul în care gazul se mișcă în jurul găurilor negre. Dar trebuia să ia în considerare și modul în care lumina se îndoaie în jurul obiectelor masive, cum ar fi găurile negre. Sub îndrumarea co-autorului Andrew Chael de la Universitatea Princeton, echipa a dezvoltat un model computerizat pentru a simula această îndoire, cunoscută și sub numele de lentilă gravitațională.

Cu aceste considerente în vigoare, noua versiune a NeRF a putut pentru a recupera structura trăsăturilor luminoase care orbitează în jurul orizontului de evenimente al unei găuri negre. Într-adevăr, dovada inițială a conceptului a arătat rezultate promițătoare pe datele sintetice.

Dar echipa avea nevoie de câteva date reale. Acolo a intervenit ALMA. Imaginea acum faimoasă a Sgr A* a EHT s-a bazat pe datele culese în perioada 6-7 aprilie 2017, care au fost zile relativ calme în mediul din jurul găurii negre. Dar astronomii au detectat o strălucire explozivă și bruscă în împrejurimi doar câteva zile mai târziu, pe 11 aprilie.

Când membrul echipei Maciek Wielgus de la Institutul Max Planck pentru Radio Astronomie din Germania a revenit la datele ALMA de la în acea zi, el a observat un semnal cu o perioadă care se potrivește cu timpul necesar unui punct luminos din disc pentru a finaliza o orbită în jurul Sgr A*. Echipa și-a propus să recupereze structura 3D a acelei străluciri din jurul Sgr A*.

ALMA este unul dintre cele mai puternice radiotelescoape din lume. Cu toate acestea, din cauza distanței mari până la centrul galactic (mai mult de 26.000 de ani lumină), nici măcar ALMA nu are rezoluția de a vedea împrejurimile imediate ale lui Sgr A*. Ceea ce măsoară ALMA sunt curbele de lumină, care sunt în esență videoclipuri ale unui singur pixel care pâlpâie, care sunt create prin colectarea întregii lumini cu lungimea de undă radio detectată de telescop pentru fiecare moment de observație.

Recuperarea unui volum 3D. dintr-un videoclip cu un singur pixel ar putea părea imposibil. Cu toate acestea, valorificând o informație suplimentară despre fizica care este așteptată pentru discul din jurul găurilor negre, echipa a reușit să ocolească lipsa de informații spațiale din datele ALMA.

ALMA nu are capturați doar o singură curbă de lumină. De fapt, oferă câteva astfel de „videoclipuri” pentru fiecare observație, deoarece telescopul înregistrează date referitoare la diferite stări de polarizare a luminii. La fel ca lungimea de undă și intensitatea, polarizarea este o proprietate fundamentală a luminii și reprezintă direcția în care componenta electrică a unei unde luminoase este orientată în raport cu direcția generală de deplasare a undei.

„Ceea ce obținem de la ALMA este două. videoclipuri polarizate cu un singur pixel”, spune Bouman, care este, de asemenea, un bursier Rosenberg și un investigator al Institutului de Cercetare Medicală Heritage. „Acea lumină polarizată este de fapt cu adevărat, cu adevărat informativă.”

Studii teoretice recente sugerează că punctele fierbinți care se formează în gaz sunt puternic polarizate, ceea ce înseamnă că undele de lumină care provin din aceste puncte fierbinți au o direcție de orientare preferată distinctă. Acest lucru este în contrast cu restul gazului, care are o orientare mai aleatorie sau amestecată. Prin colectarea diferitelor măsurători de polarizare, datele ALMA au oferit oamenilor de știință informații care ar putea ajuta la localizarea de unde provine emisia în spațiul 3D.

Pentru a descoperi o structură 3D probabilă care a explicat observațiile, echipa a dezvoltat o versiune actualizată a metodei sale care nu numai că a încorporat fizica curbării luminii și dinamica în jurul unei găuri negre, ci și emisia polarizată așteptată în punctele fierbinți care orbitează o gaură neagră. În această tehnică, fiecare structură potențială de flare este reprezentată ca un volum continuu folosind o rețea neuronală.

Acest lucru le permite cercetătorilor să progreseze computațional structura 3D inițială a unui punct fierbinte în timp, pe măsură ce acesta orbitează în jurul găurii negre pentru a crea o curbă întreagă de lumină. Ei ar putea apoi să rezolve cea mai bună structură 3D inițială care, atunci când a progresat în timp conform fizicii găurii negre, se potrivea cu observațiile ALMA.

Rezultatul este un videoclip care arată mișcarea în sensul acelor de ceasornic a două regiuni luminoase compacte care urmăresc o potecă în jurul găurii negre. „Este foarte interesant”, spune Bouman. „Nu trebuia să iasă astfel. Ar fi putut exista o luminozitate arbitrară împrăștiată pe tot volumul. Faptul că aceasta seamănă mult cu erupțiile pe care le prezic simulările computerizate ale găurilor negre este foarte incitant.”

< Levis spune că munca a fost unic interdisciplinară: „Aveți un parteneriat între informaticieni și astrofizicieni, care este unic sinergetic. Împreună, am dezvoltat ceva care este de ultimă oră în ambele domenii – atât dezvoltarea de coduri numerice care modelează cât de ușor. se propagă în jurul găurilor negre și a lucrărilor de imagistică computațională pe care am făcut-o.”

Oamenii de știință notează că acesta este doar începutul acestei tehnologii incitante. „Aceasta este o aplicație cu adevărat interesantă a modului în care AI și fizica pot veni împreună pentru a dezvălui ceva care altfel nu se vede”, spune Levis. „Sperăm că astronomii l-ar putea folosi pe alte date bogate din serii de timp pentru a face lumină asupra dinamicii complexe a altor astfel de evenimente și pentru a trage noi concluzii.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Kenya a avut vreme neobișnuit de caldă – un expert despachetează ce ar putea fi cauza

_ Vameșii germani au rămas mască - Un biet pensionar ucrainean fost prins cu aproape jumătate de milion de Euro cash pe Aeroportul din Munchen

_ Șeful ONU declară „Orientul Mijlociu este pe un prag” după atacul cu rachete al Iranului asupra Israelului și avertizează că cei din regiune se confruntă cu „pericolul real al unui conflict devastator, pe scară largă”

_ Goofy Greens și autoritățile de reglementare amenință renașterea nucleară

_ VIDEO: Un presupus copil prădător a fost �mpușcat de poliție după ce a tras o armă de foc � căuta să �nt�lnească două fetițe la un hotel

_ Ea este o fabrică unipartid: guvernatorul Newsome �i mulțumește lui Nikki Haley pentru că i-a ajutat pe democrați să depună cazul �mpotriva lui Trump

_ Sadiq Khan recunoaște pentru prima dată că unul dintre cartierele sale preferate cu trafic redus este „nu grozav” după probleme cu blocajele și serviciile de autobuz distruse de proiect

_ În relația dintre Kate Middleton și unchiul ei, Gary Goldsmith, în timp ce acesta se pregătește să intre în casa Celebrity Big Brother: „Ea este cea mai spectaculoasă persoană pe care am întâlnit-o vreodată”

_ Elon Musk este acum pe deplin treaz cu privire la integritatea alegerilor, promovează organizațiile non-profit �ndemn�nd avertizorii să facă față

_ Cine este Mona Patel? Faceți cunoștință cu cea mai bine îmbrăcată „femeie misterioasă” la Gala MET 2024, care a luat cu asalt internetul pentru o rochie virală fluture

_ Russell �Texas� Bentley, născut �n America, ar fi murit � Luptătorul pro-rus devenit corespondent de război a dispărut �n Donețk �n urmă cu 11 zile

Daily Mail: La fel ca Rebel Wilson, am fost la o petrecere sexuală în LA cu cei bogați și celebri. Spre deosebire de Rebel, am rămas până la capăt. Iată ce s-a întâmplat...

_ Orban respinge omagiile pentru Navalnîi în Parlamentul ungar: „Cei care i-au numit pe georgieni rozătoare, nu vor fi respectați“

_ Am păzit unii dintre cei mai cunoscuți prizonieri ai Marii Britanii - de aceea este GREȘIT să-l țin pe „Hannibal Canibalul” Robert Maudsley închis într-o temniță de sticlă

_ Ambarcaţiunea care plutea în derivă la Tuzla a fost dusă în poligonul de trageri antiaeriene

_ RUPTĂ: Serviciile Secrete lansează o declarație după ce un vehicul s-a prăbușit �n bariera Casei Albe � șoferul a fost raportat decedat

_ Prințul Harry l-a făcut pe regele Charles să aleagă între el și regina Camilla – zgomotul din memoriile sale „de rezervă” ar putea să le fi afectat definitiv relația

_ Fanii lui Liverpool sunt furioși, deoarece mii de oameni sunt blocați în afara stadionului Wembley înainte de finala Carabao Cup împotriva Chelsea, după ce biletele digitale nu au funcționat

_ Câștigări din mlaștină: Senatul aprobă un proiect de lege pentru cheltuieli de 1,2 trilioane de dolari, evitând cu strictețe închiderea guvernului

_ Moment dramatic Oficialii Ministerului de Interne arestează trei într-un raid pentru că „s-au prezentat în avocați de imigrare pentru a ajuta la cererile false de azil de la birou într-un garaj suburban”

_ Unitățile maritime ale poliției care îl caută pe atacatorul chimic Abdul Ezedi găsesc două cadavre în Tamisa - dar detectivii spun că niciunul nu are legătură cu suspectul fugar

_ De la soția trofeu la animalul de petrecere cu tequila - ca atâtea femei, nu aveam idee cine sunt cu adevărat, spune agonia mătușa DRAGĂ JANE. Apoi am descoperit secretul fericirii...

_ O paletă FOARTE înaltă: rotorul gigant al turbinei eoliene, lung de 213 picioare, este transportat încet prin orașul Scottish Borders - și este atât de mare încât trebuie să fie îndreptat în sus

_ Diagnosticul de cancer Regele Carol al III-lea ÎN DIRECT: Actualizări pe măsură ce Palatul Buckingham anunță lupta împotriva cancerului a monarhului și dezvăluie că Regele va începe imediat tratamentul

_ Israelul susține că aproape unul din patru ostatici reținuți în Gaza este mort, în timp ce premierul Qatar insistă că Hamas este „în general pozitiv” cu privire la ultimul plan de încetare a focului

_ Holly Willoughby, de la Dancing On Ice, arată senzațional într-o rochie neagră din crepon elastic, cu umăr, cu detaliu de flori, pentru Săptămâna muzicală.

_ Noile documente dezvăluie materiale de instruire care explică non-cetățenilor și străinilor ilegali cum se pot înregistra pentru a vota la alegerile DC

_ Bătălia pentru Primăria Capitalei – Piedone a anunțat cum vrea să-i 'scoată din joc' pe contracandidații din PSD și PNL

_ Everton 2-0 Nottingham Forest - Premier League: scor live, știri ale echipei și actualizări, în timp ce Dwight McNeil marchează secundul vital pentru Toffees

_ DOISprezece jurați sunt selectați în procesul lui Trump: judecătorul spune că dosarul pentru bani liniștiți are acum un panel complet, când a treia zi se apropie de sfârșit

_ Met Gala 2024: Adwoa Aboah este însărcinată! Modelul renunță la rochia de designer pentru un crop top cu volane și o fustă asortată de la marca H&M pe covorul roșu de top.

_ Cercetătorii au descoperit că glaciația din emisfera nordică îmbunătățește variabilitatea musonilor de iarnă din Asia la scară orbitală și milenară

_ Met Gala 2024 LIVE: fanii Taylor Swift sunt INDENAȚI de absența ei la evenimentul strălucitor - în timp ce celebri ca Ariana Grande, Gigi Hadid și Zendaya orbi pe covorul roșu

_ Reforma Regatului Unit ar putea costa conservatorii 41 de locuri la alegerile generale, spun experții în sondaje – și „fără îndoială” s-ar înrăutăți dacă Nigel Farage revine

_ Femeia din generația Z le cere milenialilor să nu mai spună aceste „cuvinte din argou învechite: „Dacă le folosești, ești oficial bătrân”

_ M-am săturat să mă întâlnesc la Londra, așa că am zburat în Spania să cunosc un bărbat din Hinge, în speranța că voi găsi dragoste

_ Arhidiaconul Bisericii Angliei cere „anti-alb” și „zdrobirea patriarhatului”, dar insistă că nu este „anti-alb” sau „anti-bărbați”

_ Materialul vegetal de pe lamele de obsidian de pe Rapa Nui sugerează că coloniștii de acolo au vizitat America de Sud și s-au întors

_ Franța va livra Ucrainei armament, într-un moment foarte greu:: sute de vehicule blindate și rachete Aster vor lua calea Kievului

_ Legea înmormântării se schimbă special pentru Ion Iliescu! Ce funeralii vor avea președinții țării în urma modificării

_ Un europarlamentar român este numit "cel mai inteligent politician în domeniul inteligenţei artificiale" într-un editorial în Washington Post

_ Taylor Swift sărbătorește cu sălbăticie atingerea timpurie uimitoare a lui Travis Kelce pentru Chiefs vs. Ravens, în timp ce cei doi giganți NFL fac un început exploziv în lupta lor pentru a ajunge la Super Bowl

_ FDA emite o alertă de cel mai �nalt nivel pentru pompele cardiace legate de aproape 50 de decese � Rechema peste 66.000 de unități

_ MApN investigates boat recovered from Romanian territorial waters in Capu Midia Training Range

_ Mama reproșează arena din Nottingham pentru că i-a plătit 21 de lire sterline pentru un burger „de rang” și o băutură gazoasă, în timp ce se alătură sălii rușinii printre alte feluri de mâncare înșelate pe stadion - dar ai experimentat ceva mai rău?

_ „Nu sunt cei de la Beckham, sunt la capătul listei celebrităților”: vecinii lui Sarah Beeny o sărbătoresc pe vedeta TV care a renunțat la planurile de renovare a fermei la minia ei proprietate din Downton Abbey și susțin că „avea nevoie de o lecție”

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ Cererea asistentei de neonatologie a criminalului în serie Lucy Letby de a contesta condamnările pentru uciderea a șapte copii va fi audiată de Curtea de Apel în aprilie

_ Fostul prim-ministru haitian Laurent Lamothe spune că pe insula afectată există un „vidul total al ordinii și legii”, deoarece atacurile centralelor lasă o mare parte a capitalului în întuneric

_ Marea revenire a lui Jon Stewart la emisiunea zilnică a fost zdrobită �n rating de noul rege al nopții t�rziu, Greg Gutfeld

_ Peste 600 de specialişti în drept cer guvernului britanic să oprească vânzarea de arme către Israel

_ Perfecționismul autocritic roade bunăstarea elevilor deja în gimnaziu, spune studiul

_ Studiul dezvăluie procese, caracteristici și mecanisme de declanșare a exploziei de rocă

_ Durere, unitate și rezistență: Studiul examinează impactul zilelor memoriale din Israel

_ Miliția folosită ca grup de front FBI în 2020 proliferează din nou pe Facebook

_ Tyson Foods avertizează că consumatorii cu venituri mici se prăbușesc sub furtuna inflației

_ „Blob” de la Washington pare „gata să distrugă Republica pentru a se salva”

_ Standardele de responsabilitate bazate pe regulile democrației necesare în vremuri de violență politică în creștere, susține un savant

_ Studiul explorează dacă capitalul psihologic va ajuta la angajarea în muncă în momentele dificile

_ Ce ridicol? Cuțitul elvețian fără lamă debutează pe măsură ce legile privind armele se înăsprește


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17

Nr. de articole la aceasta sectiune: 988, afisate in 17 pagini.