Η μαύρη τρύπα του γαλαξία μας περιστρέφεται σχεδόν στη μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα
Σημαντικές αποκαλύψεις για τη φύση της υπερμεγέθους μαύρης τρύπας που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας φέρνει στο φως μια νέα ερευνητική προσέγγιση που συνδυάζει την AI με την προηγμένη παρατηρησιακή αστρονομία. Σύμφωνα με τα ευρήματα διεθνούς επιστημονικής ομάδας, η μαύρη τρύπα Sgr A* περιστρέφεται σχεδόν με τη μέγιστη ταχύτητα που επιτρέπουν οι νόμοι της Φυσικής, ενώ ο άξονας περιστροφής της φαίνεται να είναι στραμμένος προς τη Γη.
Η έρευνα, με επικεφαλής τον αστρονόμο Michael Janssen από το Radboud University και το Max Planck Institute for Radio Astronomy, αξιοποίησε δεδομένα από το Event Horizon Telescope (EHT) και ανέπτυξε μια νέα μεθοδολογία ανάλυσης βασισμένη σε νευρωνικά δίκτυα και υπολογιστική προσομοίωση. Το EHT είχε ήδη εντυπωσιάσει την επιστημονική κοινότητα και το κοινό όταν, το 2019 και το 2022, παρουσίασε τις πρώτες άμεσες εικόνες των «σκιών» μαύρων τρυπών – αρχικά της M87* στον γαλαξία Virgo και στη συνέχεια της Sgr A*, της μαύρης τρύπας στο κέντρο του δικού μας Γαλαξία.
Διαβάστε επίσης
Παρότι οι εικόνες αυτές ήταν ιστορικές, η ερμηνεία τους παρέμεινε πολύπλοκη. Οι επιστήμονες βασίζονται σε προσομοιώσεις για να αποκωδικοποιήσουν τις παρατηρήσεις, δημιουργώντας εκατομμύρια πιθανά σενάρια για τις φυσικές ιδιότητες των μαύρων τρυπών και συγκρίνοντάς τα με τα δεδομένα. Η νέα προσέγγιση, ωστόσο, πήγε ένα βήμα παραπέρα: οι ερευνητές δημιούργησαν ένα τεράστιο σύνολο προσομοιωμένων μαύρων τρυπών, τις οποίες χρησιμοποίησαν για να εκπαιδεύσουν ένα νευρωνικό δίκτυο με στόχο την εξαγωγή κρίσιμων πληροφοριών.
Το αποτέλεσμα αυτής της πρωτοποριακής μεθόδου ήταν εντυπωσιακό. Η ομάδα κατάφερε να προσδιορίσει με μεγαλύτερη ακρίβεια όχι μόνο τον ρυθμό περιστροφής της Sgr A*, αλλά και ότι η λαμπρότητα που παρατηρείται γύρω της προέρχεται από θερμά ηλεκτρόνια. Εξίσου αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι το μαγνητικό πεδίο του υλικού που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα δεν συμπεριφέρεται όπως προβλέπει η υπάρχουσα θεωρία, μια διαπίστωση που, όπως σημειώνει ο Janssen, "αν και παραβιάζει την κυρίαρχη θεωρία, αποτελεί συναρπαστική εξέλιξη".
Παράλληλα, η ίδια μεθοδολογία εφαρμόστηκε και στην ανάλυση της M87*, της άλλης εμβληματικής μαύρης τρύπας που είχε φωτογραφηθεί από το EHT. Και σε αυτή την περίπτωση, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα, αν και όχι τόσο γρήγορα όσο η Sgr A*. Επιπλέον, το πιο εντυπωσιακό εύρημα είναι ότι η κατεύθυνση περιστροφής της M87* είναι αντίθετη από την κατεύθυνση περιστροφής του δίσκου ύλης που την περιβάλλει – στοιχείο που πιθανώς υποδηλώνει ότι στο παρελθόν συγχωνεύθηκε με μια άλλη μαύρη τρύπα.
Η συμβολή της τεχνητής νοημοσύνης στη συγκεκριμένη έρευνα κρίνεται καθοριστική, καθώς δίνει τη δυνατότητα για βαθύτερη και ταχύτερη κατανόηση δεδομένων που μέχρι σήμερα απαιτούσαν χρόνια επεξεργασίας. Ο Janssen τόνισε ότι αυτή η μεθοδολογία αποτελεί "μόνο το πρώτο βήμα", με μελλοντικά σχέδια να περιλαμβάνουν βελτιώσεις των μοντέλων και τη συμμετοχή του νέου Africa Millimetre Telescope, που βρίσκεται υπό κατασκευή. Το συγκεκριμένο τηλεσκόπιο αναμένεται να ενισχύσει το παγκόσμιο δίκτυο του EHT και να προσφέρει ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια στις μετρήσεις, επιτρέποντας στους επιστήμονες να ελέγξουν με ακόμη μεγαλύτερη λεπτομέρεια τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Einstein, εφαρμόζοντάς την σε μαζικά, συμπαγή αντικείμενα.
Τα πλήρη ευρήματα της μελέτης, μαζί με τη μεθοδολογία και τις επιστημονικές αναλύσεις, έχουν δημοσιευθεί σε τρία ξεχωριστά άρθρα στο περιοδικό Astronomy & Astrophysics, ανοίγοντας τον δρόμο για μια νέα εποχή στην παρατήρηση και κατανόηση των μαύρων τρυπών. Πρόκειται για μια καμπή που μπορεί να αλλάξει ριζικά όσα γνωρίζουμε μέχρι σήμερα για τα πιο μυστηριώδη αντικείμενα του Σύμπαντος.
[via]
