首張黑洞照背後艱辛,科學家:像聽壞掉鋼琴演奏

作者 | 發布日期 2019 年 05 月 18 日 0:00 | 分類 AI 人工智慧 , 天文 , 軟體、系統 follow us in feedly


美國電腦科學家布曼(Katie Bouman)因參與製作引起轟動的全球首張黑洞成像而受到注目,她將這個艱苦過程比喻為聆聽壞掉鋼琴的演奏。

法新社報導,這位哈佛史密森尼天體物理中心(CfA)的博士後研究人員 16 日在國會作證時也說,這項計畫開發的技術可在醫學成像、地震預測和自動駕駛汽車等領域獲得實際應用。

位於 M87 星系(Messier 87)中心並會吞噬星球的超大質量黑洞照片上個月公諸於世,揭露這個被白色熱等離子體橙色火焰光環圍繞的黑暗核心。

布曼表示,由於 M87 星系在 5,500 萬光年遠的地方,「這個環狀物在空中顯得極其渺小,約 40 微角秒,像從地球看月亮上的橘子」。這代表在物理定律,得需要整個地球大的望遠鏡才能看到黑洞,實屬一個不可能的命題。

因此,「事件視界望遠鏡」(EHT)合作計畫花費超過 10 年時間,串聯 8 座散落世界各地的電波望遠鏡,形成與地球一樣大的虛擬陣列式望遠鏡,收集訊號。

但因地點有限,僅能捕捉到一些頻率,導致資訊出現很大空隙。

布曼說:「打個比方,你能想像事件視界望遠鏡測量結果有點像一首歌中的音符;每個測量值對應一個音符的音調。用事件視界望遠鏡觀測黑洞,有點像聽一首用半數琴鍵壞掉鋼琴彈奏的歌。」

她還說:「但就像若有足夠的有效音符,你的大腦可能仍有辦法辨認用壞掉鋼琴彈奏的歌,我們能設計智慧演算法,填滿 EHT 遺失的資訊,並揭露當中的黑洞影像。」

EHT 合作計畫共有來自世界各地 200 多位研究人員參與,依不同專長類別分成多組團隊,而台灣的中央研究院團隊除了支援運轉望遠鏡,還提出觀測計畫,並負責資料成像處理和黑洞模型電腦模擬。

(譯者:侯文婷;首圖來源:中研院)

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