首张黑洞图像经过人工智能锐化，令人难以置信

2019 年 4 月，天文学家发现了人类科学领域最伟大的成就之一——（当然，这张照片并不是黑洞的直接照片，那是不可能的。稍后会详细介绍。）现在，得益于一种新的机器学习技术，图像变得更加清晰，新版本已经发布，M87* 看起来从未如此美丽。

自首次历史性发布以来，我们还我们自己的超大质量黑洞人马座 A* 位于银河系的中心，但是当 Messier 87 在 2019 年接受治疗时，对于可能不知道会发生什么的普通观察者来说，它有点模糊。

这张经过人工智能改造的新图像更好地展示了该物体的黑暗中心区域以及落入黑洞的热气体发出的出乎意料的狭窄明亮辐射环。参与研究的研究人员强调，这并不是像一些研究人员那样使用人工智能来填补空白来增强相机的图像功能，而是使用来自事件视界望远镜 (EHT) 合作的原始数据并通过他们新开发的程序运行它来真正代表 EHT 的完整分辨率。

“借助我们的新机器学习技术 PRIMO，我们能够实现当前阵列的最大分辨率，”EHT 合作项目的原始成员、主要作者 Lia Medeiros 在一篇论文中说道。陈述。

“由于我们无法近距离研究黑洞，图像中的细节对于我们理解其行为至关重要。图像中环的宽度现在缩小了约两倍，这将对我们的理论模型和引力测试产生强大的约束作用。”

但让我们从头开始。早在 2017 年 4 月，EHT 合作就将全球七台射电望远镜转向同一方向，其想法是创建一个地球大小的望远镜。他们的目标是雄心勃勃的：拍摄超大质量黑洞事件视界的阴影，他们做到了。在第一张照片之前，观察黑洞的唯一方法是间接观察其影响，而不是观察物体本身。黑洞是一种产生强大引力场的物体，其附近的任何东西（包括光）都无法逃脱。

悬崖边上就是事件视界（橙色环的中心边缘，即吸积盘），要想摆脱黑洞的引力，就必须以比光速更快的速度移动——根据爱因斯坦的狭义相对论，太空中没有任何东西可以比光速移动得更快。天文学家拍摄到的正是 M87* 事件视界的阴影。

快进到现在，EHT 的一些成员已经开发出他们称之为 PRIMO（主成分干涉模型）的方法，该方法依赖于字典学习——通过向 AI 展示数千个示例来学习“规则”。将 PRIMO 应用于 EHT 的 M87* 数据，分析了 30,000 张高保真模拟事件视界图像，以找到图像中的共同模式。将结果融合在一起，可以更清晰地（并且仍然高度准确）地表示 EHT 的观测结果，同时还能够估算出原始图像中缺失的一些数据。

研究团队还证实，新图像与原始数据和 M87* 的理论预期一致。使用这种新技术可以更准确地测量其质量和其他行为。人马座 A* 甚至可能是下一个。

梅德罗斯说：“2019 年的图像只是个开始。如果一张图片胜过千言万语，那么该图像背后的数据还有更多的故事要讲。PRIMO 将继续成为提取此类见解的重要工具。”

该研究发表于天体物理学杂志。