İlk Kara Delik Fotoğrafını Görmüştünüz. Şimdi Yapay Zekayla Onu Daha İyi Görün

Genel göreliliği makine öğrenimiyle birleştirdiğinizde, gökbilimsel bir çörek şekli daha çok halka kraker gibi görünmeye başlıyor.

Gökbilimciler, evrenimizi ve içerisindeki her şeyi şekillendiren, çok uzaklardaki anlaşılmaz olgulara ışık tutuyor. Yapay zeka ise ufak, alelade detayları derinlemesine inceleyerek, önemli örüntüleri işlememize yardımcı oluyor. İkisi bir araya geldiğinde, neredeyse her bilimsel muammanın üstesinden gelebiliyorsunuz. Bir kara deliğin göreli şeklinin belirlenmesi de bunlardan biri.

Dünya çapında stratejik şekilde yerleştirilmiş sekiz radyo gözlemevinden oluşan bir şebeke olan Olay Ufku Teleskobu, bir kara deliğin ilk fotoğrafını 2017 yılında Messier 87 galaksisinde yakalamıştı. Araştırmacıların beş terabayttan fazla veriyi işleyip sıkıştırdıktan sonra 2019 yılında yayımladığı o bulanık görüntü, cismin alevli bir çörek ya da Yüzüklerin Efendisi filminden bir görüntü olduğu şeklinde şakalara yol açmıştı. Bilim insanları o zamanlar bu görüntünün daha ince detaylı gözlem veya algoritmalar ile iyileştirilebileceğini kabul etmişlerdi.

Nisan ayında The Astrophysical Journal Letters bülteninde yayımlanan bir çalışmada ABD merkezli dört ayrı enstitüde çalışan fizikçiler, simge haline gelen bu görüntüyü yapay zeka kullanarak daha keskin hale getirmiş. Gözlemevlerinden gelen ham girişimölçer verilerini bir algoritmaya aktaran grup, kara deliğin daha keskin ve daha isabetli bir tasvirini oluşturmuş. Araştırmacıların kullandığı PRIMO adlı bu yapay zeka, görsel verileri daha yüksek çözünürlüklere çıkararak kütleçekimin, insan genomunun ve daha fazla şeyin incelenmesini sağlayan otomatikleştirilmiş bir analiz aracı. Bu vakada bilim insanları, yapay sinir ağını genişleyen kara delik canlandırmalarıyla eğitime tabi tutmuş. Bu genişleme işlemi, ısıl enerji ve ışınım meydana getiren bir kütle çekme süreci. Araştırmacılar ayrıca Fourier dönüşümü adı verilen matematiksel bir yöntem kullanarak enerji frekanslarını, sinyalleri ve diğer yapay olguları gözün görebildiği bilgilere dönüştürmüşler.

Araştırma takımının bu düzenlenmiş görüntüsünde, ışık ve biriken gaz kütleçekim çukuruna geçerken meydana gelen parlak halka olan “olay ufku” daha ince yapıda görülüyor. Makalede bu durumun, “EHT görüntülerine dayalı M87’deki merkezi kara deliğin kütlesinin ölçülmesi yönünden önemli sonuçlar doğurabileceği” belirtiliyor.

Kesin olan bir şey var: Görüntünün merkezindeki konu son derece karanlık, güçlü ve kuvvetli. AI ile zenginleştirilmiş olan halinde çok daha net şekilde tanımlanan bu yapı, süperkütleli kara deliğin Güneş’imizden 6,5 milyar kata kadar daha ağır olduğu iddiasını destekliyor. Bunu, Güneş’in kütlesinin 4 milyon katı olduğu tahmin edilen Sagittarius A* (geçenlerde Samanyolu’nda yakalanan kara delik) ile karşılaştırın.

Makalenin baş yazarı olan ve İleri Çalışmalar Enstitüsünde çalışan astrofizikçi Lia Medeiros, Sagittarius A*’nın PRIMO’nun bir diğer hedefi olabileceğini söylüyor. Fakat grup, 55 milyon ışık yılı mesafesiyle daha uzaktaki Messier 87’de yer alan bu kara deliğe geçmek için acele etmiyor. “Sanki gerçekte ilk kez görüyormuşuz gibi” diyor Medeirois. Gökbilimsel bir marifet niteliğindeki bu görüntüyü insanlar artık daha net görebilir.

Yazar: Purbita Saha/Popular Science. Çeviren: Ozan Zaloğlu.