Искусственный интеллект помог ученым понять вспышки сверхмассивных черных дыр

Ученые создали 3D-анимацию того, как в окружении сверхмассивных черных дыр возникают чрезвычайно мощные вспышки. Эти реконструкции базируются на данных радиотелескопа ALMA, а помог в них разобраться искусственный интеллект.

Сами по себе черные дыры не вспыхивают. Однако в окружающих их аккреционных дисках постоянно происходят сложные процессы, которые часто приводят к взрывам. Черная дыра Стрелец А*, находящаяся в центре Галактики, не исключение. Один из них 11 апреля 2017 года наблюдал радиотелескоп ALMA.

В недавно опубликованном в журнале Nature Astronomy исследовании ученых из Калифорнийского технологического института содержится 3D-анимация этого события. Идея ее создания появилась еще в 2021 году, однако реализовать ее оказалось крайне сложно.

Ученые объясняют, что это не видеозапись события, полученная каким-то из телескопов, но и не симуляция, учитывающая только теоретические представления. Полученная картина является реконструкцией того, что происходило на самом деле.

Ученые, работающие над проектом, также входят в ту команду, которая в 2021 году получила первое в истории изображение сверхмассивной черной дыры с помощью Телескопа горизонта событий. Поэтому они хорошо разбираются в том, как создать изображение на основе труднодоступных данных.

На этот раз они создали технологию под названием «поля нейронного излучения», или NeRF. По сути это — искусственный интеллект, нейронная сеть, рисующая картинки и анимации на основе наборов данных. От всех систем глубинного обучения, которые использовались ранее, она отличается тем, что позволяет создавать 3D-анимации объекта даже тогда, когда он наблюдался только с одного ракурса.

Обычно такое считается невозможным, однако ученые смогли заменить несколько картинок,