3 Minuten
Sagittarius A*: Paukščių Tako centrinės juodosios skylės paslaptys
Pati Paukščių Tako galaktikos šerdis slepia Sagittarius A* (Sgr A*), supermasyvią juodąją skylę, kurios masė atitinka apie keturis milijonus mūsų Saulės. Naujausi tyrimai, pasitelkiant pažangią dirbtinio intelekto analizę ir revoliucinio Event Horizon Telescope (EHT) teleskopo duomenis, atskleidė, kad Sgr A* sukasi beveik maksimaliu teoriniu greičiu, priartėdama prie fizikos dėsniuose nustatytų ribų.
Event Horizon Telescope: Juodųjų skylių vaizdinimo proveržis
Event Horizon Telescope – tai tarptautinis projektas, sinchronizuojantis radijo teleskopus visame pasaulyje ir praktiškai sukuriantis teleskopą Žemės dydžio. Jo išskirtinis pasiekimas – pirmosios tiesioginės juodosios skylės šešėlio nuotraukos: iš pradžių iš M87* tolimajame Mergelės (Virgo) žvaigždyne, ir vėliau – iš Sgr A*. Šie vaizdai žmonijai suteikė precedento neturinčių žvilgsnių į šiuos kosmoso milžinus.
Vis dėlto nors šie kadrai žymi istorinius etapus, jų interpretacija tebėra nemenka mokslinė užduotis. Gaunami duomenys riboti savo detalumu ir paveikti sudėtingų fizikinių procesų prie juodosios skylės įvykių horizonto. Norėdami išspręsti šiuos iššūkius, astrofizikai pasitelkia sudėtingas kompiuterines simuliacijas ir dirbtinį intelektą, kurie leidžia iššifruoti stebėjimų duomenis ir paversti juos reikšmingomis fizikinėmis savybėmis.
Dirbtinio intelekto atradimai: naujos įžvalgos apie juodąsias skyles
Olandijoje esančio Radboud universiteto ir Max Planck radioastronomijos instituto Vokietijoje astronomas Michael Janssen vadovavo komandai, sukūrusiai inovatyvų požiūrį. Naudojant galingus skaičiavimus, sukurta milijonai teorinių juodųjų skylių modelių: skirtasi sukimosi greičiu, orientacija ir aplinkine medžiaga. Šiais simuliaciniais duomenimis apmokyti neuroniniai tinklai padėjo atpažinti subtilias ypatybes iš tikrųjų EHT stebėjimų.
Šios AI pagrįstos analizės dėka komanda surado daug įrodymų, kad Sgr A* sukasi beveik maksimaliu greičiu, kokį leidžia Einšteino bendroji reliatyvumo teorija. Įdomu tai, kad Sgr A* sukimosi ašis yra nusukta Žemės link, o aplink juodąją skylę matomas šviesus žiedas susidaro dėl įkaitusių elektronų spinduliavimo stipriai iškraipytame erdvėlaikyje.
Turbūt labiausiai netikėtas atradimas susijęs su magnetinių laukų elgsena aplink Sgr A*. Priešingai nei prognozavo daugelis teorinių modelių, pastebėtos magnetinės savybės nevisiškai atitinka dabartinius modelius, todėl gali prireikti peržiūrėti juodųjų skylių fiziką.
Palyginimas su tolimomis juodosiomis skylėmis: M87* atvejis
Tyrėjai išanalizavo ir M87* atvejį – supermasyvią juodąją skylę Mergelės A galaktikos centre, nutolusią nuo Žemės per 55 milijonus šviesmečių. Nors M87* taip pat greitai sukasi, jos sukimosi greitis mažesnis nei Sgr A*. Be to, pastebėta, kad M87* sukasi priešinga kryptimi nei ja apsuptas medžiagos diskas, galimai dėl tolimos susiliejimo su dar viena milžiniška juodąja skyle.
Ekspertų įžvalgos ir ateities perspektyvos
Dr. Michael Janssen pabrėžė: „Galimybė paneigti dabartines teorines prielaidas – ir įkvepia, ir kelia iššūkių.“ Jis paminėjo, kad nors dirbtinis intelektas ir mašininis mokymasis jau atveria naujas galimybes, būtinas dar gilesnis modelių tobulinimas ir platesni duomenų rinkiniai, siekiant giliau suprasti juodųjų skylių fiziką.
Greitu metu prie EHT tinklo prisijungs statomas Africa Millimetre Telescope. Šis teleskopas suteiks dar didesnio tikslumo duomenų apie supermasyvias juodąsias skyles ir leis mokslininkams testuoti pagrindinius bendrosios reliatyvumo teorijos dėsnius bei geriau suprasti gravitacijos prigimtį ekstremaliausiose Visatos aplinkose.
Išvados
Naujausi Event Horizon Telescope bendradarbiavimo tyrimo rezultatai, papildyti pažangiomis dirbtinio intelekto technologijomis, žymi naują etapą juodųjų skylių astrofizikoje. Atidengtas beveik maksimalus Sagittarius A* sukimosi greitis ir netikėti magnetinių laukų neatitikimai rodo, kiek jau pažengė mūsų tyrinėjimai, bet taip pat ir kiek dar neišspręstų paslapčių lieka. Plečiantis observatorijų tinklui ir tobulėjant skaitmeninėms analizės metodikoms, mūsų suvokimas apie galingiausius Visatos objektus taps dar aiškesnis – ir galbūt atskleis dar netikėtesnių faktų.
Kommentare