Neuer Algorithmus verbessert Bild eines Schwarzen Loches massiv

2019 wurde das erste direkte Bild eines Schwarzen Lochs aufgenommen, das war damals eine Sensation. Das Bild war aber natürlich kein klassisches Foto, sondern eine Fusion aus Daten unterschiedlicher Teleskope. Diese wurden nun überarbeitet und ein schärferes Bild geschaffen. Die Aufnahme der Galaxie M87 wurde seinerzeit mithilfe des Event Horizon Telescope (EHT) gemacht oder besser gesagt erfasst. Denn die Aufnahme entstand mit acht Teleskopen auf fünf Kontinenten. Die Daten wurden monatelang analysiert, das Ergebnis war ein verschwommen aussehender, oranger Ring. Dieser war auch deshalb so bedeutend, weil das ein Beweis für Albert Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie war.

Maschinenlernen verbessert das Bild

Doch nun gibt es von der ursprünglichen Aufnahme eine neue Version, nicht zum ersten Mal übrigens. Denn bereits vor zwei Jahren wurde ein optimiertes Bild erstellt und veröffentlicht. Damals wurde gezeigt, wie ein Teil des Schwarzen Loches in polarisiertem Licht aussieht. Nun gibt es aber eben erneut eine verbesserte Aufnahme, und zwar wurden die Original-Daten (die ursprünglich aus 2017 stammen) mit einem neuen Algorithmus überarbeitet.
Links die alte Aufnahme ... ... rechts die von PRIMO optimierte Wie es in einer Veröffentlichung in The Astrophysical Journal Letters heißt, kam dabei PRIMO zum Einsatz. Die Abkürzung steht für "Principal-component Interferometric Modeling" und dabei handelt es sich um einen "neuartigen wörterbuchbasierten Algorithmus, der realitätsnahe Simulationen von sich vergrößernden Schwarzen Löchern als Trainingsset verwendet".

Die Wissenschaftler weiter: "Durch das Erlernen der Korrelationen zwischen den verschiedenen Regionen des Raums der interferometrischen Daten ermöglicht dieser Ansatz die Gewinnung von Bildern mit hoher Wiedergabetreue selbst bei spärlicher Abdeckung und erreicht die nominale Auflösung des EHT-Arrays."

Die Unterschiede im Ergebnis sind auch mit freiem Auge leicht erkennbar, auf dem PRIMO-Bild ist das Schwarze Loch wesentlich besser erkennbar. "Ich bezeichne das vorige Bild liebevoll als 'unscharfen orangefarbenen Donut' und bezeichne dieses Bild als 'dünnen Donut', was unglaublich unappetitlich klingt. Wir haben auch über den 'Diät-Donut' gesprochen, der ebenso unappetitlich ist", sagte Lia Medeiros, führende Autorin der Arbeit gegenüber der Nachrichtenagentur Reuters. Die Technik soll übrigens auch auf das zweite Bild eines Schwarzen Loches (Sagittarius A*) angewandt werden, dieses wurde im vergangenen Jahr enthüllt.


Siehe auch:
Weltraum, Weltall, Schwarzes Loch, M87 Event Horizon Telescope