ทีมงานจาก MIT จำลองภาพหลุมดำสำเร็จด้วยอัลกอริธึมที่คิดค้นขึ้นมาล่าสุด

หลุมดำมวลยิ่งยวดที่ใจกลางกาแล็กซีของเรา มีชื่อเรียกว่า  Sagittarius A* (อ่านว่า แซจิแทเรียสเอ-สตาร์)  มักเขียนชื่อย่อของหลุมดำนี้ว่า Sgr A*

มันมีมวลมากกว่าดวงอาทิตยของเรา 4 ล้านเท่า มีขนาดราวๆวงโคจรดาวพุธ อยู่ห่างออกไป 26,000 ปีแสงจากโลกของเรา หากพยายามศึกษาสิ่งใดที่ขอบหลุมดำจากระยะไกลขนาดนี้ก็ไม่ต่างจากการพยายามอ่านตัวอักษรบนเหรียญสลีงที่วางไว้ที่นิวยอร์ค แต่ตัวคนอ่านอยู่อีกฟากฝั่งทวีป คืออยู่แคลิฟอร์เนีย

การจำลองภาพที่สมบูรณ์จากระยะไกลโลกขนาดนี้ต้องใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุที่มีความกว้างไม่น้อยกว่า 10,000 กม. ซึ่งสร้างจริงไม่ได้เพราะนั่นมันเกือบเท่าเส้นผ่านศูนย์กลางโลกแล้ว (12,742 กม.)

ทีมงานจาก MIT จึงใช้กล้องจำนวนมากเข้าช่วย โดยอุดรอยต่อ (gap) ของสัญญาณจากกล้องโทรทรรศน์วิทยุแต่ละตัวด้วยอัลกอริธึมใหม่ล่าสุด มีชื่อว่า CHIRP (Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors)

อัลกอริธึมใหม่ล่าสุดนี้เอง ที่ทำให้นักวิทยาศาสตร์ได้มองเห็นภาพของหลุมดำมวลยิ่งยวดที่ใจกลางกาแล็กซีของเราได้เป็นครั้งแรก

CHIRP ดึงข้อมูลมาจากโครงข่าย  Event Horizon Telescope หรือ EHT ซึ่งเป็นข่ายกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่กระจายกันอยู่ในประเทศต่างๆทั่วโลกแล้วเชื่อมต่อข้อมูลเข้าด้วยกันด้วยเทคนิค Very Long Baseline Interferometry หรือ VLBI เพื่อรวมสัญญาณจาก 2 สถานีใดๆเป็นภาพเดียวแบบ interferometric  ปัญหาแรกของ CHIRP คือข้อมูลระยะไกลจากอวกาศจะเกิดสัญญาณรับกวนเมื่อผ่านเข้ามาในชั้นบรรยากาศโลกรวมทั้งความเร็วของคลื่นจะไปถึง 2 สถานีในสองสถานที่ไม่พร้อมกัน ทางทีมงานได้แก้ปัญหาโดยเพิ่มสถานีรับข้อมูลที่ 3 เข้าในอัลกอริธึม CHIRP และปรากฏว่าได้ผล ข้อมูลที่เข้ามาจากสถานีที่ 3 จะช่วยตัดสัญญาณรบกวน (noise) ที่เกิดจาก 2 สถานีแรกออกไปได้

ล่าสุดมีกล้องโทรทรรศน์วิทยุจำนวน 6 สถานีทั่วโลกที่เข้าร่วมในโครงการ EHT และด้วยอัลกอริธึมนี้เราอาจใช้สังเกตหลุมดำอื่นๆต่อไป

อ้างอิง http://www.sci-news.com/astronomy/algorithm-first-black-hole-images-3929.html
เรียบเรียงโดย @MrVop