La inteligencia artificial revela una erupción del agujero negro en el centro de nuestra galaxia
El agujero negro supermasivo en el corazón de la Vía Láctea Sgr A* visto en luz polarizada.
Crédito: Colaboración EHT
El material que gira alrededor de Sgr A* forma una estructura aplanada, llamada "disco de acreción", sujeto a estas erupciones que se manifiestan en un amplio rango de longitudes de onda de luz, desde rayos X de alta energía hasta ondas de luz infrarroja y radio de baja energía.
Los resultados de los cálculos indican que una erupción observada por el Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) el 11 de abril de 2017 procedía de dos puntos brillantes de materia densa en el disco de acreción de Sgr A*, ambos orientados hacia la Tierra. Estos puntos brillantes orbitan alrededor del agujero negro supermasivo, que tiene una masa aproximadamente 4,2 millones de veces la del Sol, mientras están separados por aproximadamente la mitad de la distancia entre la Tierra y el Sol, o sea, unos 75 millones de kilómetros.
Para reconstruir estas erupciones en 3D a partir de datos observacionales, el equipo, dirigido por el científico Aviad Levis del Instituto Tecnológico de California, ha propuesto una nueva técnica de imagen llamada "tomografía polarimétrica orbital". Este método es similar a los escáneres de tomografía asistida por computadora, o escáneres CT, utilizados en hospitales de todo el mundo.
(1) Un modelo sigue la evolución de un volumen de emisión inicial a lo largo del tiempo.
(2) Ray tracing: cálculo de la trayectoria de la luz utilizando las leyes de la gravedad alrededor del agujero negro para crear imágenes.
(3) Las imágenes se combinan para obtener una única medida de luz, que luego se compara con las observaciones reales.
(4) Representación computarizada del volumen observado.
Aviad Levis explicó que la región compacta alrededor del centro galáctico es un lugar extremo donde gas caliente y magnetizado orbita un agujero negro supermasivo a velocidades relativistas. Este ambiente único alimenta erupciones altamente energéticas, que dejan huellas observacionales en longitudes de onda de rayos X, infrarrojo y radio.
Basándose en la física derivada de la teoría de la gravedad de Albert Einstein de 1915, la relatividad general, y luego aplicando estos conceptos alrededor de los agujeros negros supermasivos a una red neuronal, han podido crear un modelo de IA de Sgr A*.
Este enfoque, que explota la sinergia entre la física y la IA, abre la puerta a nuevas preguntas cuyas respuestas continúan avanzando nuestra comprensión de los agujeros negros y del Universo.