Нейросеть раскрыла загадки движения черной дыры в центре Млечного Пути

Международная группа ученых совершила прорыв в изучении черных дыр, применив технологии искусственного интеллекта для анализа миллионов компьютерных симуляций.

Исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, показало, что сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути вращается практически на максимально возможной скорости, причем ее ось вращения направлена к Земле.

Исследование проводилось на базе Центра ШНТС — совместного проекта Университета Висконсин-Мадисон и Института Моргридж. Высокопроизводительные вычислительные системы центра позволили обработать беспрецедентный объем данных, что открыло новые возможности не только в астрофизике, но и в других областях науки.

После получения первых снимков черной дыры в галактике M87 в 2019 году и объекта Стрелец A* в 2022 году телескопом Event Horizon Telescope (EHT), ученые столкнулись с необходимостью определения динамических характеристик этих объектов. Традиционные методы анализа оказались недостаточными, что привело к применению искусственного интеллекта.

За три года исследований система выполнила более 12 миллионов вычислений, что позволило сделать ряд важных открытий. Установлено, что черная дыра Стрелец A* вращается почти на предельной скорости, около нее обнаружены джеты — потоки частиц, а конфигурация магнитных полей отличается от теоретических предсказаний.

Особый интерес представляет аккреционный диск — структура из раскаленного газа и пыли, окружающая черную дыру. При приближении к горизонту событий вещество в диске разогревается до экстремальных температур, что делает возможным наблюдение этих процессов еще до того, как материя преодолевает точку невозврата.

Проект демонстрирует превосходство нейросетевых методов анализа над традиционными подходами в изучении сложных астрофизических явлений. Полученные результаты существенно расширяют понимание природы черных дыр и связанных с ними космических феноменов.