ガジェット 公開日 2023/04/14 16:08

ドーナツ型のブラックホール画像、機械学習でさらに鮮明に

データが足りない部分を機械学習で補う
Gadget Gate
Munenori Taniguchi
  • Twitter
  • FaceBook
  • LINE
2019年に発表された、史上初めて捉えられたブラックホールの画像は、暗い宇宙の闇の中にぼんやりと赤いドーナツのようなリングが浮かんでいるように見えた。

もちろん、光でさえも飲み込むとされるブラックホールは光学的に直接見ることができない。そのため赤いリングは、ブラックホールに取り込まれた天体から放出された、高温のガスや塵などの姿と考えられる。

今回、The Astrophysical Journal Lettersに掲載された新しいレポートによると、研究者らは機械学習アルゴリズムを用いてこの画像をアップグレードした。その結果、地球から約5500万光年も離れたM87銀河の中心にある超大質量ブラックホールの姿は、当初のものよりも赤いリング部分が引き締まり、対照的に中心部分の暗闇部分がより大きく見えるようになった。

光すら飲み込んでしまうほど強い重力を持ち、目に見えない天体の存在は、18世紀ごろから想定されていた。そして、現在では天文学者でなくとも、巨大な恒星が自らの質量によって崩壊した結果、ブラックホールになるということを知っている。ブラックホールの本体は見えないが、周囲の天体を引きずり込む際に破壊された天体の欠片や塵、ガスが高温になり、ブラックホールの周りに降着円盤と呼ばれる光輪を形成する。その光を、Event Horizon Telescope(EHT)プロジェクトが捉えて画像化した。

EHTは、地球上の各地にある複数の電波望遠鏡をネットワークで接続し、ひとつの巨大な(地球サイズの)電波望遠鏡に見立てて扱うプロジェクトだ。ただ、EHTで取得されたブラックホールのデータは、互いに離れた場所にある電波望遠鏡のデータを突き合わせたものであるため、部分部分にデータの粗密があり、できあがった画像は全体にぼんやりしたものだった。

研究者らはこのデータに、PRIMOと呼ばれる手法を適用した。PRIMOとはPrincipal-component interferometric modelingの略語で、直訳すれば”主成分干渉モデリング”となる。そして、3万以上のブラックホールの生成シミュレーションで強化学習したPRIMOのアルゴリズムを適用することで、ブラックホール画像におけるデータの足りない部分を補ったとのこと。デジタル画像でいうところのアップスケーリング処理を施したと考えればわかりやすいだろう。

これにより、当初のぼんやりした画像に対して、ブラックホールがどのようなものかという物理的法則やその他の知見をデータとして適用することで、より正確と考えられる画像が得られた。

プリンストン高等研究所の天体物理学者で、元のM87の画像生成にも携わったLia Medeiros氏は、今回発表した画像について「私たちは常に改良を重ね、より良い画像を作ろうと努力している」と述べている。そして「われわれがやっていることは、画像の様々な部分の相関関係を知ることだ」と述べ「画像の上では、任意の画素に近い画素は完全に無関係ではない。(デジタル画像の)ピクセルとピクセルは完全に独立しているわけではない」と説明している。

Source: The Astrophysical Journal Letters
via: NPR, Engadget

この記事をシェアする

  • Twitter
  • FaceBook
  • LINE

トピック

クローズアップCLOSEUP
アクセスランキング RANKING
1 8畳に120型を実現!パネルスクリーン&超短焦点プロジェクターで大画面と立体音響の臨場感を追求
2 数千円で手軽に音質強化! インシュレーター使いこなしのコツとは?
3 『帰ってきたウルトラマン』4Kリマスター版、NHK BSP4Kで全51話放送。今夏より
4 4K UHD BD映画『F1(R)/エフワン』、ブラピのオーラとF1マシンの轟音を一緒に浴びる
5 フォステクス、リッジドーム形状チタン振動板を採用したトゥイーターユニット「FT36TD」
6 マランツのAVプリアンプ「AV 30」でグレードを卓越したイマーシブサウンドの底力を体感!
7 後藤正文さん主導の“滞在型”レコーディングスタジオが静岡県藤枝市にオープン。若手ミュージシャンの支援の場に
8 “ラグジュアリー”をまとったエプソンのコンパクトプロジェクター「EF-73」の実力を徹底レビュー
9 B&W、ワイヤレスヘッドホン「Px7 S3」と完全ワイヤレスイヤホン「Pi8」に新カラーを追加
10 都市型ランドマーク「大井町トラックス」3/28にまちびらき。ドルビーシネマ対応「TOHOシネマズ大井町」も開業
3/23 10:57 更新
音元出版の雑誌
オーディオアクセサリー200号
季刊・オーディオアクセサリー
最新号
Vol.200
世界のオーディオアクセサリーブランド大全2025
特別増刊
世界のオーディオアクセサリーブランド大全2025
最新号
プレミアムヘッドホンガイドマガジン vol.23 2025冬
別冊・プレミアムヘッドホンガイドマガジン
最新号
Vol.23
プレミアムヘッドホンガイド Vol.33 2025 SUMMER
プレミアムヘッドホンガイド
(フリーマガジン)
最新号
Vol.33(電子版)
VGP受賞製品お買い物ガイド 2025年冬版
VGP受賞製品お買い物ガイド
(フリーマガジン)
最新号
2025年冬版(電子版)
DGPイメージングアワード2024受賞製品お買い物ガイド(2024年冬版)
DGPイメージングアワード受賞製品お買い物ガイド
(フリーマガジン)
最新号
2025年冬版(電子版)
WEB
  • PHILE WEB
  • PHILE WEB AUDIO
  • PHILE WEB BUSINESS
  • プレミアムヘッドホンガイド
  • ホームシアターCHANNEL
  • デジカメCHANNEL
AWARD
  • VGP
  • DGPイメージングアワード
  • DGPモバイルアワード
  • AEX
  • AA AWARD
  • ANALOG GPX