Hình ảnh đầu tiên của hố đen vũ trụ được AI tái hiện

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) để tái hiện hình ảnh đầu tiên của hố đen vũ trụ được chụp cách đây 4 năm.

Hình ảnh hố đen do AI tái hiện này được công bố trên tạp chí Astrophysical Journal Letters ngày 13/4.

Năm 2019, hình ảnh đầu tiên về hố đen vũ trụ được công bố, cho thấy một vật thể mờ, có hình dạng một chiếc bánh doughnut (loại bánh rán hoặc nướng hình dạng giống chiếc nhẫn) đang bốc lửa. Đây là hình ảnh lỗ đen khổng lồ ở trung tâm thiên hà Messier 87 (M87), cách Trái Đất 53 triệu năm ánh sáng.

Để tạo ra hình ảnh đó, các nhà nghiên cứu đã dùng một mạng lưới kính viễn vọng vô tuyến để thu thập dữ liệu về ánh sáng và khí xoáy. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều lỗ hổng trong những dữ liệu này.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã sử dụng các dữ liệu sẵn có cùng với công nghệ máy học để hoàn thiện những phần còn thiếu. Hình ảnh mới được tạo ra có hình dạng tương tự ảnh gốc, nhưng vòng bánh doughnut mỏng hơn và phần trung tâm tối hơn.

Bà Lia Medeiros, nhà vật lý thiên văn tại Viện Nghiên cứu Cao cấp tại New Jersey (Mỹ) và cũng là người dẫn đầu nhóm nghiên cứu, chia sẻ: “Tôi có cảm giác như đây mới thực sự là lần đầu tiên tôi được thấy hình ảnh đó."

Từ thành công của bức ảnh, nhóm nhà khoa học hy vọng sẽ nghiên cứu thêm về các đặc điểm và lực hấp dẫn của hố đen trong tương lai.

Bà Madeiros cho biết thêm rằng nhóm nghiên cứu có kế hoạch sử dụng máy học để tạo ra thêm nhiều ảnh của các thiên thể khác, có thể bao gồm cả hố đen ở trung tâm Dải Ngân hà.

Theo nghiên cứu công bố ngày 28/3 trên tạp chí của Royal Astronomical Society, các nhà thiên văn học Anh đã phát hiện một trong những hố đen lớn nhất từ trước tới nay nhờ một kỹ thuật mới, mở ra hy vọng sẽ có thêm hàng nghìn hố đen khác bên ngoài vũ trụ được giới khoa học phát hiện trong thời gian tới.

Hố đen mới được phát hiện có khối lượng gấp 30 tỷ lần khối lượng Mặt Trời và cách Trái Đất khoảng 2 tỷ năm ánh sáng.

Đây là 1 trong 4 hố đen lớn nhất từng quan sát được và là hố đen đầu tiên quan sát được bằng kỹ thuật thấu kính hấp dẫn, trong đó ánh sáng truyền về từ một thiên hà xa xôi được khuếch đại và hướng vào bên trong, đại diện cho hình ảnh một hố đen khổng lồ.

Tác giả chính của nghiên cứu-nhà thiên văn học tại Đại học Durham (Anh), ông James Nightingale, miêu tả quá trình này “tương tự như chiếu ánh sáng qua đáy ly rượu” và sẽ cho phép các nhà thiên văn học khám phá các hố đen trong 99% thiên hà khác hiện chưa thể tiếp cận được.

Trong phát hiện mới nhất này, các nhà nghiên cứu cũng đã sử dụng những mô phỏng máy tính và hình ảnh từ Kính viễn vọng không gian Hubble để xác nhận các kết quả mà họ tìm được, cũng như loại bỏ các yếu tố có thể khiến kết quả sai lệch như sự tập trung quá mức các vật chất tối.

Ông Nightingale cho rằng kích thước khổng lồ nêu trên phù hợp với những ước tính về một hố đen ở trung tâm dải thiên hà chủ.

Đây cũng có thể là hố đen lớn nhất từng được ghi nhận nhưng điều này khó có thể khẳng định chắc chắn do sự khác nhau giữa các kỹ thuật phát hiện và những điều còn chưa chắc chắn có liên quan.

Theo nhà nghiên cứu Nightingale, cảnh quan vũ trụ cũng sắp có những thay đổi đáng kể.

Cơ quan Vũ trụ châu Âu dự kiến sẽ triển khai sứ mệnh kính viễn vọng không gian Euclid vào tháng 7/2023, được kỳ vọng sẽ mở ra “kỷ nguyên dữ liệu lớn” nhờ tạo ra một bản đồ vũ trụ khổng lồ có độ phân giải cao.

Ông Nightingale hy vọng trong 6 năm tới, Euclid có thể giúp khám phá ra hàng nghìn hố đen vẫn còn ẩn giấu.

Trước đó, Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Mỹ (NASA) ngày 22/2 cho biết thông qua Đài quan sát tia X Chandra, cơ quan này đã phát hiện 2 hố đen khổng lồ trong thiên hà lùn sắp va chạm.

NASA nhấn mạnh vụ va chạm này có thể cung cấp cho giới khoa học thông tin quan trọng về sự phát triển của các hố đen trong vũ trụ sơ khai.

NASA cho biết, theo định nghĩa, các thiên hà lùn chứa các ngôi sao có tổng khối lượng nhỏ hơn khoảng 3 tỷ lần so với Mặt Trời.

Các nhà thiên văn học từ lâu đã đặt giả thuyết rằng các thiên hà lùn hợp nhất tương đối sớm, đặc biệt là trong vũ trụ thuở sơ khai, để phát triển thành các thiên hà lớn hơn được thấy ngày nay.

Tuy nhiên, công nghệ hiện tại không thể quan sát các vụ sáp nhập thiên hà lùn lúc ban đầu vì hình ảnh từ khoảng cách xa rất mờ nhạt./.