我們銀河系的怪物黑洞的旋轉(zhuǎn)速度幾乎與物理學(xué)允許的速度一樣快
巨大的黑洞潛伏在銀河系中心的旋轉(zhuǎn)速度幾乎與其最大旋轉(zhuǎn)速度一樣快。
這只是天體物理學(xué)家在開發(fā)并應(yīng)用一種新方法后發(fā)現(xiàn)的一件事,該方法梳理了事件視界望遠(yuǎn)鏡 (EHT) 收集的超大質(zhì)量黑洞觀測(cè)中仍然隱藏的秘密。
這場(chǎng)史無前例的全球合作花了數(shù)年時(shí)間努力為我們提供了第一批黑洞,首先使用 M87*在 5500 萬光年外的星系中,然后Sgr A*,位于我們銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞。
這些圖像令人難以置信,但也難以解釋。因此,為了弄清楚我們?cè)诳词裁矗茖W(xué)家們轉(zhuǎn)向了模擬。他們構(gòu)建了一堆虛擬特征,并找出其中哪些最類似于觀測(cè)數(shù)據(jù)。這種技術(shù)在 EHT 圖像中被大量使用,但現(xiàn)在它已經(jīng)被提升了一個(gè)檔次。
由荷蘭拉德堡德大學(xué)的天文學(xué)家邁克爾·詹森 (Michael Janssen) 和德國馬克斯·普朗克射電天文研究所 (Max Planck Institute for Radio Astronomy) 領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)使用高通量計(jì)算開發(fā)了數(shù)百萬個(gè)模擬黑洞。
然后,他們使用這些數(shù)據(jù)來訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以從數(shù)據(jù)中提取盡可能多的信息,并確定黑洞的特性。
他們的結(jié)果表明,除其他外,Sgr A* 不僅以接近其最大速度旋轉(zhuǎn),而且其旋轉(zhuǎn)軸指向地球方向,并且它周圍的輝光是由熱電子產(chǎn)生的。
也許最有趣的是,Sgr A* 周圍材料中的磁場(chǎng)似乎并沒有以理論預(yù)測(cè)的方式運(yùn)行。
他們發(fā)現(xiàn),M87* 也是旋轉(zhuǎn)快速,盡管不如 Sgr A* 快。然而,它的旋轉(zhuǎn)方向與周圍盤狀物質(zhì)的旋轉(zhuǎn)方向相反——可能是因?yàn)檫^去與另一個(gè)超大質(zhì)量黑洞合并。
“我們無視流行的理論當(dāng)然令人興奮,”Janssen 說.
“但是,我看到了我們的 AI 和機(jī)器學(xué)習(xí)方法主要作為第一步。接下來,我們將改進(jìn)和擴(kuò)展相關(guān)的模型和仿真。當(dāng)正在建設(shè)中的非洲毫米望遠(yuǎn)鏡加入數(shù)據(jù)收集時(shí),我們將獲得更好的信息來驗(yàn)證廣義相對(duì)論用于高精度的超大質(zhì)量致密物體。
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