天文学家已经能够衡量黑洞的质量,但到目前为止,它们尚未制作出一个图像。但是,麻省理工学院的毕业生凯蒂·布曼(Katie Bouman)及其同事开发了一种计算机算法,最终可能会改变这种情况。
需要大型望远镜来观察黑洞,因为这些空间区域相对较小。例如,位于银河系中心的超级质量黑洞仅是太阳系太阳直径的17倍。它在大约25,000光年之内也太远了。
如果有一个直径为10,000公里的望远镜,捕获黑洞的图片就不会成为问题。但是,这与地球的直径几乎相同,因此不可能。
事件地平线望远镜项目试图通过从散布在全球各地的不同望远镜中的数据来解决这一难题。通过一种称为很长的基线干涉法或VLBI的方法,科学家可以以一种似乎正在看一个巨大的望远镜的方式合并这些数据。
但是,科学家仍然还有其他障碍。该项目所涉及的望远镜的数量还不够,数据中留下了很大的差距。
望远镜还使用无线电波长,无线电波不会产生好图片。例如,最大的无线电望远镜菜会产生比普通后院光学望远镜看到的月球图像更模糊的。
地球的大气层同样可以减慢无线电波,从而导致到达时间的巨大差异并导致许多错误。
新算法称为Chirp,用于使用贴片先验的连续高分辨率图像重建,旨在解决此问题。
该算法可以数学上增强望远镜网络捕获的无线电波。它可以过滤出不必要的数据,例如大气噪声,以产生更可靠的图像。
至于稀疏数据,该算法使用空间中的其他图像作为参考,因此可以填补数据中的差距。这有助于产生与VLBI数据相匹配的镶嵌物。
“这项研究旨在以几种方式克服这一差距:仔细建模感应过程,先前图像模型的尖端推导以及一种帮助未来研究人员测试新方法的工具,”说来自以色列技术的Yoav Schechner。
“ [研究人员]在数学上合并为一个非常不同的,复杂的传感过程和基于学习的图像 - 验证模型。”