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Cientistas usam inteligência artificial para melhorar a primeira imagem de um buraco negro da história

13 de abril de 2023 0

Cientistas do Instituto de Estudos Avançados da Universidade de Princeton, em Nova Jérsei, nos Estados Unidos, utilizaram aprendizado de máquina para aprimorar a primeira imagem de um buraco negro feita na história.

Em um estudo publicado no Astrophysical Journal Letters nesta quinta-feira (13), os pesquisadores mostram a reconstrução da histórica imagem feita pelo Telescópio de Horizonte de Eventos (EHT) em 2019. A fotografia foi tratada utilizando algoritmos de inteligência artificial treinados com imagens simuladas de buracos negros. Confira:

(Imagem: L. Medeiros/The Astrophysical Journal Letters)

Na imagem original (à esquerda), é possível observar que há muito desfoque por conta da distância astronômica e a influência da matéria ao redor. A imagem tratada (à direita) mantém o diâmetro do anel de emissão e a assimetria de brilho nos polos norte e sul do astro, mas confere um aspecto de melhor alcance dinâmico em relação à fotografia inicial.

Os pesquisadores utilizaram um algoritmo baseado em aprendizado de dicionário chamado de “PRIMO”, que utilizou mais de 30 mil simulações de buracos negros, levando em consideração as leis físicas do universo para garantir que o resultado fosse realista.

“O que fazemos é aprender as correlações entre diferentes partes da imagem analisando dezenas de milhares de imagens de alta resolução que são criadas a partir de simulações”, explica Lia Medeiros, astrofísica e autora do estudo, ao site NPR.

O buraco negro em questão está localizado no centro da galáxia Messier 87, a mais de 53 milhões de anos-luz de distância da Terra. Dezenas de equipes de astrofísicos uniram esforços para produzir sua imagem com base em dados coletados ao longo de anos.

Messier 87*, buraco negro no centro da galáxia Messier 87 (Imagem: Reprodução)

Os pesquisadores dizem que a imagem tratada é consistente com a teoria da relatividade, de Albert Einstein, que ajudou a fundamentar os entendimentos que a comunidade científica possui sobre os buracos negros. No entanto, é esperado que mais pesquisas em aprendizado de máquina e tecnologias de telescópio levem a novas revisões.

“Sempre tentaremos ter resultados cada vez melhores”, disse Medeiros. “Em vinte anos, a imagem pode não ser essa que estou mostrando hoje. Pode ser ainda melhor.”


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