Физики из Массачусетского технологического института и Гарвардского университета разработали новый алгоритм, который поможет астрономам получить первое изображение ближайшего окружения черной дыры. Работа ученых будет представлена на конференции Computer Vision and Pattern Recognition, кратко о ней рассказывает пресс-релиз на сайте MIT.
Алгоритм, разработанный исследователями, позволит улучшить качество данных, полученных различными радиотелескопами в рамках проекта Event Horizon Telescope. Данный проект направлен на создание антенной решетки, состоящей из глобальной сети радиотелескопов по всей Земле, и объединение результатов радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами для непосредственного наблюдения ближайшего окружения черной дыры в центре Млечного Пути.
Радиоволны имеют сравнительно большую длину волны, поэтому для их приема требуются тарельчатые антенны большой площади. Черная дыра Стрелец А* находится от нас достаточно далеко и представляет собой относительно компактный объект в масштабах Вселенной, и поэтому для ее наблюдения в радиодиапазоне требуются тарелки большого диаметра. «Для того, чтобы разглядеть что-то настолько маленькое, нам бы понадобился телескоп диаметром 10 тысяч километров, что непрактично, так как диаметр самой Земли не достигает 13 тысяч километров», — комментирует автор работы.
Однако когда диаметр антенны объединенных телескопов близится к необходимым 10 тысячам километров, возникает другая проблема, связанная с тем, что плотность заполнения площади этой антенны отдельными радиотелескопами оказывается достаточно низкой, и ученым не хватает данных для получения качественных изображений. Цель нового алгоритма как раз и состоит в заполнении этих «пробелов».
Алгоритм CHIRP (Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors) позволяет снизить уровень атмосферного шума, который мешает точной оценке времени прихода сигнала на Землю (что важно при сопоставлении данных с разных телескопов), и предлагает альтернативные способы восстановления снимков.
Наблюдения начнутся весной 2017 года, когда условия для работы телескопов будут наиболее подходящими. После получения данных, исследователи начнут «сборку» изображения.
Кристина Уласович