Использование нейронной сети, обученной на миллионах симуляций, позволило международным астрономам улучшить оценки физических характеристик сверхмассивных черных дыр Стрельца А в центре Млечного Пути и M87 в галактике Messier 87, сообщает портал New-Sience. Для анализа применялись данные с телескопа Event Horizon Telescope (EHT) 2017 года, который получил первые снимки теней черных дыр.
Нейросеть была создана для нахождения связи между видимыми особенностями чёрных дыр и их ключевыми параметрами, такими как скорость вращения и угол наклона. Обучение проходило на свыше трех миллионов синтетических изображений, сгенерированных с использованием релятивистских магнито-гидродинамических моделей, что позволяет учитывать ошибки и изменчивость наблюдаемых явлений и выдавать вероятностные оценки.
Результаты показали, что обе черные дыры вращаются очень быстро, почти на предельной скорости, разрешенной общей теорией относительности. Для M87 направление вращения совпадает с направлением релятивистского джета, тогда как наклон Стрельца А* согласуется с предыдущими моделями и наблюдениями газа вокруг неё. Это значительно улучшает понимание процессов в аккреционных дисках и связанных джетах.
Исследование под руководством Майкла Янссена и при сотрудничестве с Институтом радиоастрономии Макса Планка стало важным прорывом в анализе данных EHT. Применение нейросети позволяет обойти сложности и вычислительную нагрузку традиционных итеративных методов, делая анализ быстрее и надёжнее.
Традиционные методы требовали сравнения реальных наблюдений с множеством моделей, что было ресурсоёмко и не всегда успешно при быстро меняющимися условиях у черных дыр. Новый подход с байесовской нейросетью обучен распознавать повторяющиеся паттерны и напрямую строить вероятностные оценки для реальных данных, учитывая их изменчивость и неопределённости. Особенно это актуально для Стрельца А*, где обстановка очень динамичная и нестабильная. В случае M87 среда стабильнее, что даёт возможность проверить достоверность полученных результатов.
Ученые обнаружили редкий метанол в протопланетном диске звезды HD 100453. Используя радиорешетку ALMA в пустыне Атакама, ученые зафиксировали изотопы метанола в газовом состоянии внутри протопланетного диска. Этот диск является местом формирования планет и содержит сложные органические молекулы, которые считаются важными для возникновения жизни.