العلماء يستخدمون الذكاء الاصطناعى لبناء توهج ثقب أسود 3D

الذكاء الاصطناعي وإعادة بناء توقعات الثقب الأسود

استخدم العلماء الذكاء الاصطناعي لبناء نموذج ثلاثي الأبعاد لانفجار الطاقة أو التوهج الذي حدث حول الثقب الأسود المركزي في مجرة درب التبانة، والمعروف باسم "القوس A*". يساعد هذا النموذج في إلقاء الضوء على البيئة المضطربة المحيطة بالثقوب السوداء الهائلة بشكل عام.

يدور قرص التراكم حول القوس A*، وهي بنية مسطحة يمكن أن تشتعل بشكل دوري. تحدث هذه التوهجات عبر مجموعة من الأطوال الموجية الضوئية، من الأشعة السينية عالية الطاقة إلى الأشعة تحت الحمراء المنخفضة الطاقة وموجات الراديو.

تقنية التصوير المقطعي الاستقطابي المداري

أشارت عمليات المحاكاة الحاسوبية إلى أن التوهج الذي رصدته مصفوفة أتاكاما المليمترية/تحت المليمترية الكبيرة (ALMA) في 11 أبريل 2017 نشأ من نقطتين مضيئتين من المادة الكثيفة في قرص التراكم للقوس A*. تدور هذه البقع المضيئة حول الثقب الأسود الهائل، الذي تبلغ كتلته حوالي 4.2 مليون ضعف كتلة الشمس، على مسافة حوالي نصف المسافة بين الأرض والشمس (47 مليون ميل أو 75 مليون كيلومتر).

إعادة بناء هذه التوهجات ثلاثية الأبعاد من بيانات الرصد مهمة معقدة. اقترح الفريق، بقيادة عالم معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا أفياد ليفيس، تقنية تصوير جديدة تسمى "التصوير المقطعي الاستقطابي المداري". تشبه هذه التقنية التصوير المقطعي الطبي المحوسب المستخدم في المستشفيات.

لتحقيق نتائجهم، استند العلماء إلى الفيزياء المستمدة من نظرية ألبرت أينشتاين للجاذبية ونظرية النسبية العامة عام 1915. تم تطبيق هذه المفاهيم على الثقوب السوداء الهائلة في شبكة عصبية، والتي تم استخدامها بعد ذلك لإنشاء نموذج Sgr A*.