Un equipo australiano utilizó Inteligencia Artificial para reconstruir con un método independiente el anillo que rodea la sombra del agujero negro M87. El resultado coincidió con la estructura de la imagen difundida en 2019 y refuerza la evidencia de que esa forma procede de las observaciones astronómicas.
El estudio, publicado en Nature, aplicó el sistema GenDIReCT a registros del EHT (Event Horizon Telescope, Telescopio del Horizonte de Sucesos), una red internacional que combina radiotelescopios. La independencia está en el procedimiento de reconstrucción, que volvió a analizar datos disponibles de esa colaboración.
Samuel Lai, astrónomo y autor principal del trabajo en CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, Organización de Investigación Científica e Industrial de la Commonwealth), explicó en el comunicado de la agencia australiana que encontraron una estructura “casi idéntica en tamaño y forma a la imagen histórica del EHT”.
Cómo reconstruyeron la imagen del agujero negro
M87 está a unos 55 millones de años luz de la Tierra. Su imagen revela una zona oscura rodeada por emisión brillante del gas cercano. Para distinguir una estructura tan pequeña en el cielo, el EHT combinó señales captadas en distintos lugares del planeta, como si utilizara un telescopio del tamaño de la Tierra.
Esa técnica deja espacios sin medir y exige convertir señales incompletas en una imagen. Los errores de los instrumentos, la atmósfera y las decisiones al procesar los datos pueden cambiar los detalles del resultado. GenDIReCT combina mediciones de 3 telescopios para obtener información sobre la forma del objeto que evita ciertos errores de calibración.
Sobre esas mediciones trabaja un modelo generativo que produce reconstrucciones compatibles con los datos. Los investigadores lo entrenaron con imágenes ajenas a la astronomía y probaron su capacidad para recuperar estructuras diversas antes de aplicarlo a M87. Después fijaron el procedimiento para reducir la influencia de ajustes humanos sobre el resultado final.
El anillo coincide, pero sus detalles conservan incertidumbres
El análisis utilizó observaciones de 2017, 2018 y 2021. El equipo comparó las reconstrucciones con los resultados del EHT y volvió a obtener un anillo compacto con diámetro y orientación compatibles. También aplicó un procedimiento estadístico complementario, que respaldó la estructura usando las nuevas combinaciones de mediciones.
La coincidencia es más sólida para la forma general que para todos sus detalles. El estudio encontró que el grosor del anillo y el brillo de la región central dependen más del método de reconstrucción. Esas diferencias impiden interpretar cada variación de la imagen como una propiedad física del objeto.
La masa estimada resultó compatible con unos 6.500 millones de veces la del Sol, en línea con la referencia del EHT. El trabajo publicó sus datos de referencia y el código necesario para examinar el análisis, lo que permite contrastar el resultado con otros procedimientos.
Nithyanandan Thyagarajan, astrónomo y responsable del proyecto, señaló posibles aplicaciones en imágenes médicas y mapeo de terremotos. Son ámbitos que también combinan sensores para reconstruir estructuras desconocidas. La utilidad clínica o sísmica requiere desarrollos y evaluaciones específicos para esas tareas.
Fuentes
CSIRO — anuncio de la validación
Nature — estudio de Lai y colaboradores
Samuel Lai y Nithyanandan Thyagarajan — explicación del método
