銀河系中心黑洞轉(zhuǎn)速或接近極限 AI揭示新奧秘

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2025-06-17 14:13:01 光明網(wǎng)

荷蘭奈梅亨拉德布德大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)利用人工智能技術(shù)，通過(guò)分析數(shù)千萬(wàn)次模擬生成的數(shù)據(jù)，成功訓(xùn)練出能解析黑洞奧秘的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。研究表明，位于銀河系中心的黑洞可能正以接近理論極限的速度旋轉(zhuǎn)。這項(xiàng)研究成果發(fā)表在最新一期的《天物理學(xué)與天體物理學(xué)》雜志上。

為支持這項(xiàng)研究，美國(guó)莫格里奇研究所和威斯康星大學(xué)麥迪遜分校共建的高吞吐量計(jì)算中心完成了超過(guò)1200萬(wàn)次模擬運(yùn)算。研究發(fā)現(xiàn)，黑洞輻射主要來(lái)自吸積盤(pán)中的高溫電子，而非傳統(tǒng)認(rèn)為的噴流現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)不僅刷新了人們對(duì)黑洞行為的認(rèn)知，還顛覆了一個(gè)長(zhǎng)期存在的理論。

高通量計(jì)算技術(shù)如同由數(shù)千臺(tái)計(jì)算機(jī)組成的交響樂(lè)團(tuán)，通過(guò)自動(dòng)化流程高效處理海量數(shù)據(jù)。這項(xiàng)技術(shù)正在助力全球數(shù)百個(gè)科研項(xiàng)目，從捕捉宇宙中的中微子、亞原子粒子，到破解抗生素耐藥性難題，都有其應(yīng)用。

2019年，事件視界望遠(yuǎn)鏡合作組首次公布了M87星系中心超大質(zhì)量黑洞的圖像；2022年，他們又揭示了銀河系中心人馬座A*黑洞的面貌。然而這些珍貴圖像背后仍有許多未解之謎。在最新研究中，科學(xué)家通過(guò)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，從數(shù)據(jù)中挖掘出更多信息。

最新研究將數(shù)千萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)文件輸入貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。這種創(chuàng)新方法不僅能更精準(zhǔn)地量化不確定性，還使EHT觀測(cè)數(shù)據(jù)與理論模型的比對(duì)達(dá)到前所未有的精度。結(jié)果顯示，銀河系中心黑洞的轉(zhuǎn)速或已達(dá)物理極限。黑洞周邊輻射主要來(lái)自吸積盤(pán)中極端熾熱的電子，而非理論預(yù)測(cè)的噴流。此外，吸積盤(pán)內(nèi)磁場(chǎng)的表現(xiàn)與現(xiàn)有理論模型不符。

(責(zé)任編輯：zhangxiaohua)

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