Для Стрельца А* создан алгоритм оценки спина черной дыры по горячим пятнам

Астрофизики представили новый метод оценки параметров сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути. Разработка использует глубокое обучение для анализа вспышек, вызванных горячими пятнами в аккреционном диске.

Горячие пятна — это локализованные области сильного излучения, которые часто наблюдаются у Стрельца А*. По данным источника, они возникают на различных радиусах и наклонениях, а их изображения сильно искажаются гравитацией черной дыры.

Исследователи сгенерировали библиотеку из примерно 100 тысяч моделей с помощью кода IPOLE, варьируя параметры системы. Для каждой модели они вычислили разность углов между первичным и вторичным изображением горячего пятна на плоскости наблюдателя.

На основе этих данных была обучена нейросеть, получившая название STIHOS. Алгоритм устанавливает связь между ключевыми параметрами явления — радиусом излучения горячего пятна, наклонением орбиты и спином черной дыры — с наблюдаемой угловой разницей, которую могут разрешить настоящие и будущие интерферометрические массивы.

Тесты показали высокую точность: ошибка оценки спина составила 0.04, а наклонения — около 2 градусов. Примечательно, что результат сохраняется даже в экстремальных условиях, когда видна только половина орбиты горячего пятна.

Для неэкваториальных орбит, когда отсутствует априорная информация, ограничения получаются более мягкими, но все еще информативными, как сообщает издание.

Авторы подчеркивают важность наблюдений горячих пятен для оценки свойств пространства-времени. Разработка может оказаться ценной при интерпретации первых наблюдений искривленного излучения и поиска фотонного кольца.

Работа размещена в репозитории arXiv и пока не прошла полноценное рецензирование, но уже привлекает внимание специалистов.