天文学家已经能够测量黑洞的质量但到目前为止,他们还没有制作出它的图像。然而,麻省理工学院的毕业生Katie Bouman和同事们开发了一种计算机算法,最终可能会改变这种情况。

观测黑洞需要大型望远镜,因为这些空间区域相对较小。例如,位于银河系中心的超大质量黑洞的直径只有太阳系太阳的17倍左右。它距离我们25000光年,也太远了。

如果有直径1万公里的望远镜,捕捉黑洞的图像就不是问题。然而,这几乎与地球的直径相同,所以这是不可能的。

事件视界望远镜项目试图通过同时从分散在全球各地的不同望远镜获取数据来解决这一困境。通过一种被称为甚长基线干涉测量法(VLBI)的方法,科学家可以将这些数据合并在一起,就像在用一个巨大的望远镜观察一样。

然而,科学家们仍然面临其他障碍。参与该项目的望远镜数量不够,在数据上留下了很大的空白。

望远镜也使用无线电波长,而无线电波不能产生好的图像。例如,最大的射电望远镜碟形望远镜所拍摄到的月球图像比普通的后院光学望远镜所看到的还要模糊。

地球的大气层同样会使无线电波变慢,这可能会导致到达时间的巨大差异,并导致许多错误。

新的算法叫做Chirp,用于连续高分辨率图像重建使用补丁先验,是为了解决这个问题。

该算法可以从数学上增强望远镜网络捕获的无线电波。它可以过滤掉不必要的数据,如大气噪声,以产生更可靠的图像。

对于稀疏数据,算法使用其他空间图像作为参考,以填补数据的空白。这有助于生成一种匹配VLBI数据的拼接。

“这项研究旨在从几个方面克服这一差距:传感过程的仔细建模,先验图像模型的前沿推导,以及帮助未来研究人员测试新方法的工具。”Yoav Schechner来自以色列科技学院。万博体育登录首页

“(研究人员)在数学上将一个非常不同、复杂的传感过程和一个基于学习的图像先验模型合并到一个单一的优化公式中。”

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