Inteligencia artificial permite mejorar la primera imagen de un agujero negro

En abril de 2019, los astrónomos lograron obtener esta primera imagen de un agujero negro, utilizando el telescopio Event Horizon Telescope (EHT) en el centro de la galaxia M87.

En la imagen, se observa un anillo brillante formado a medida que la luz se curva en la intensa gravedad alrededor del agujero negro, que es 6.500 millones de veces más grande que el Sol.

Sagitario A, el sitio de un agujero negro supermasivo a 26.000 años luz de distancia de la Tierra, y el segundo está en el centro de una galaxia conocida como M87.

Pero ahora, gracias a una nueva técnica de aprendizaje automático con inteligencia artificial (IA) se ha logrado mejorar la imagen y M87 nunca se ha visto mejor.

Esta nueva imagen, muestra mejor la región central oscura del objeto y el anillo de emisión brillante. Los investigadores involucrados están ansiosos por enfatizar que esto no es usar IA para llenar los vacíos, como lo hacen algunos teléfonos inteligentes, sino más bien usar los datos originales de la colaboración EHT y ejecutarlos a través de su programa para representar realmente la resolución completa.

“Con nuestra nueva técnica de aprendizaje automático, PRIMO, pudimos lograr la resolución máxima de la matriz actual”, señaló en un comunicado la autora principal Lia Medeiros.

El detalle de una imagen, según la especialista, juega un papel fundamental en nuestra capacidad para comprender su comportamiento. El ancho del anillo es más pequeño, lo que será una poderosa restricción para los modelos teóricos y pruebas de gravedad.

PRIMO (modelo interferométrico de componentes principales) se basa en el aprendizaje de diccionarios, donde se enseñan reglas a la IA exponiéndola a miles de ejemplos. Al aplicar PRIMO a los datos M87* del EHT, se analizaron 30 000 imágenes simuladas de alta fidelidad del horizonte de eventos para encontrar patrones comunes en las imágenes.

Telescopio James Webb descubre el agujero negro más antiguo registradohttps://t.co/6UTzCpYNO4

— Futuro 360 (@futuro_360) April 6, 2023

La combinación de los resultados creó una representación mucho más nítida de las observaciones del EHT, que también logró estimar algunos de los datos faltantes de la imagen original.

El equipo también confirmó que la nueva imagen es consistente tanto con los datos originales como con las expectativas teóricas de cómo es M87*. El uso de esta nueva técnica podría conducir a mediciones más precisas de su masa y otros comportamientos.

“Si una imagen vale más que mil palabras, los datos subyacentes a esa imagen tienen muchas más historias que contar. PRIMO seguirá siendo una herramienta fundamental para extraer tales conocimientos”, sostuvo.

El estudio se publica en The Astrophysical Journal.