新華社北京4月14日電 在人類4年前拍攝的首張黑洞照片中，黑洞及周圍光圈看起來像一個“模糊的橙色甜甜圈”。美國研究人員用人工智能技術改進這張照片，經過“美顏”的黑洞看起來仍像一個甜甜圈，不過“瘦了”不少。

(資料圖片)

更瘦、更清晰

據路透社報道，研究人員利用圖像重建算法提高了首張黑洞照片的分辨率，新照片不但呈現出更清晰的黑洞影像，而且黑洞周圍光圈也比原片中窄了將近一半。新照片及相關研究報告刊載于13日出版的美國《天體物理學雜志通訊》。

2019年4月10日，由全球8臺射電望遠鏡組合而成的“事件視界望遠鏡”項目拍攝到人類歷史上第一張黑洞照片。照片中是室女座超巨橢圓星系M87中心的超大質量黑洞，距離地球大約5500萬光年。

這是2022年5月12日包括中國在內的全球多地天文學家同步公布的銀河系中心超大質量黑洞首張照片。新華社發（事件視界望遠鏡供圖）

照片展示了一個中心為黑色的明亮光圈，看上去有點像甜甜圈，其黑色部分是黑洞投下的“陰影”，明亮的光圈是繞黑洞高速旋轉的吸積盤。黑洞引力極大，能將周圍物質吞噬其中，即使光也無法逃逸。人類因此無法直接觀測黑洞，但可以借由間接方式得知其存在。越來越多物質墜入黑洞，會加劇摩擦、產生熱量、發出特別亮的光，形成吸積盤，即照片中形似甜甜圈的光圈。

研究報告主要作者、美國普林斯頓高等研究院天體物理學家利婭·梅代羅斯形象地稱黑洞的首個影像為“模糊的橙色甜甜圈”。她說，研究人員稱修片后的黑洞為“皮包骨的甜甜圈”，這聽起來“引不起食欲”。“我們也討論過叫它‘減肥甜甜圈’，但同樣索然無味”。

算法填補數據缺失

包括梅代羅斯在內的4名報告作者參與了2019年獲取首張黑洞照片的研究項目。事件視界望遠鏡項目利用分布在全球多地的8個射電望遠鏡聯合觀測同一目標源并記錄下數據，形成等效于地球般口徑大小的虛擬望遠鏡。

這張澳大利亞聯邦科學與工業研究組織2022年5月3日提供的照片顯示了星空下的位于南非的MeerKAT射電望遠鏡。新華社發（澳大利亞聯邦科學與工業研究組織供圖）

然而，研究報告另一作者、美國佐治亞理工學院天體物理學家季米特里奧斯·普薩爾蒂斯說，由于項目中的望遠鏡分布在彼此相距遙遠的少數山頭上，這個望遠鏡陣列的觀測存在不少“漏洞”，只能依靠算法填補缺失的數據。他說，新照片是利用這個全球范圍的望遠鏡陣列所能獲取的“最準確”黑洞影像。

梅代羅斯說，這是首次利用機器學習技術填補數據空白。

不過，受原有數據限制，經過“美顏”的黑洞仍然模糊，只略強于2019年的首張照片，遠不及科幻大片中的視覺效果。

研究人員計劃用同樣技術改進去年發布的首張銀河系黑洞照片。去年5月，包括中國在內的全球多地天文學家同步公布了這個超大質量黑洞—人馬座 A* （Sgr A*）的照片。（袁原）