فوران سیاه‌چاله؛ بازسازی خیره‌کننده ۲۷ سال رصد با هوش مصنوعی

پژوهشگران با بهره‌گیری از فناوری پیشرفته هوش مصنوعی، موفق شدند با بازسازی داده‌های رصدی طی ۲۷ سال، باکیفیت‌ترین پویانمایی از فوران سیاه‌چاله را خلق کنند که جزئیات خیره‌کننده‌ای از یک بلازار دوردست را به نمایش می‌گذارد.

بازسازی پویای بلازار 3C 345 با قدرت هوش مصنوعی

این پروژه علمی با استفاده از ۱۱۶ تصویر ثبت‌شده بین سال‌های ۱۹۹۵ تا ۲۰۲۲ انجام شده است. هدف اصلی، بررسی دقیق فعالیت‌های یک «بلازار» یا فروزنده به نام 3C 345 در صورت فلکی هرکول بوده است. بلازارها در واقع سیاه‌چاله‌های بسیار پرانرژی هستند که از مرکز کهکشان‌های دوردست، فواره‌های عظیمی از گاز را با سرعتی نزدیک به سرعت نور به فضا پرتاب می‌کنند.

تیم تحقیق برای تبدیل این تصاویر پراکنده به یک ویدئوی منسجم، از یک شبکه عصبی پیشرفته به نام Kine استفاده کرد. این مدل هوش مصنوعی توانست وضوح تصویر را تا چهار برابر نسبت به تصاویر اولیه افزایش دهد و دقت اندازه‌گیری سرعت پلاسما را به سطحی بی‌سابقه برساند.

مشاهده سرعت‌های فراتر از تصور در فواره سیاه‌چاله

یکی از شگفت‌انگیزترین یافته‌های این مطالعه، مشاهده سرعت‌های بسیار بالا در ساختارهای درخشان فواره بود. بر اساس تحلیل‌ها، این بخش‌ها با سرعت ظاهری معادل ۱۰ تا ۱۳ برابر سرعت نور حرکت می‌کنند.

"این یک پدیده غیرمنتظره است؛ چرا که انتظار می‌رفت ساختارهای درخشان صرفاً شوک‌های درون پلاسما باشند، اما سرعت آن‌ها بسیار فراتر از حد انتظار بود."

باید توجه داشت که این اعداد به معنای نقض قوانین فیزیک و حرکت واقعی ماده سریع‌تر از نور نیستند، بلکه به دلیل زاویه دید ما و اثرات نسبیتی، این سرعت ظاهری در فضا مشاهده می‌شود.

نقش آرایه تلسکوپی VLBA در جمع‌آوری داده‌ها

داده‌های مورد نیاز برای این بازسازی، از طریق آرایه خط پایه بسیار بزرگ (VLBA) گردآوری شده است. این شبکه شامل ۱۰ تلسکوپ رادیویی در سراسر ایالات متحده است که در قالب برنامه‌هایی نظیر MOJAVE، فعالیت‌های آسمان را پایش می‌کنند.

اگرچه آرایه VLBA محدودیت‌های پیکسلی خاص خود را دارد، اما ترکیب داده‌های آن با مدل هوش مصنوعی باعث شده است که دانشمندان بتوانند دینامیک فواره‌ها را با دقت بسیار بالایی مطالعه کنند.

در نهایت، این دستاورد نشان می‌دهد که ترکیب هوش مصنوعی و داده‌های رصدی کلاسیک، می‌تواند مرزهای دانش نجوم را جابه‌جا کند و دریچه‌های جدیدی را برای درک پدیده‌های پرانرژی در جهان باز نماید.