Seperti Apa Foto Lubang Hitam Pertama yang Dipertajam Menggunakan AI?

KOMPAS.com - Pada April 2019 yang lalu, astronom mengungkapkan salah satu pencapaian terbesar umat manusia dalam sains yakni berhasil memotret gambar lubang hitam untuk pertama kalinya.

Sekarang, berkat teknologi kecerdasan buatan atau AI, foto lubang hitam yang masih kabur itu dipertajam dan menjadi terlihat lebih jelas.

Foto lubang hitam pertama

Dikutip dari CNN, Senin (17/4/2023) foto lubang hitam yang belum pernah ada sebelumnya itu merupakan lubang hitam supermasif di pusat galaksi Messier 87.

Gambar tersebut pun menjadi bukti visual langsung pertama bahwa lubang hitam itu ada. Foto menampilkan wilayah gelap pusat yang dibungkus oleh cincin cahaya yang terlihat lebih terang di satu sisi.

Astonom menjuluki objek ini 'donat oranye yang kabur'.

Event Horizon Telescope Collaboration (EHT) adalah jaringan teleskop global yang menangkap foto pertama lubang hitam ini. Lebih dari 200 peneliti mengerjakan proyek tersebut selama lebih dari satu dekade.

Resolusi gambar lubang hitam lebih jelas

Kini para ilmuwan mencoba untuk memperjelas foto lubang hitam tersebut. Data dari pengamatan asli tahun 2017, kemudian digabungkan dengan teknik kecerdasan buatan untuk menangkap resolusi penuh dari apa yang ditangkap teleskop untuk pertama kalinya.

Medeiros dan anggota EHT lainnya mengembangkan Pemodelan Interferometrik Komponen Utama, atau PRIMO. Algoritma bergantung pada pembelajaran kamus di mana komputer membuat aturan berdasarkan materi dalam jumlah besar.

"Dengan teknik AI yang disebut PRIMO, kami dapat mencapai resolusi maksimum. Tidak hanya dapat mempelajari lubang hitam dari dekat, detail gambar memainkan peran penting untuk lebih memahami karakternya," kata Lia Medeiros, peneliti dari Institute for Advanced Study di Princeton, New Jersey.

Komputer yang menggunakan PRIMO kemudian menganalisis lebih dari 30.000 gambar simulasi lubang hitam beresolusi tinggi untuk memilih detail struktural umum.

Ini memungkinkan artificial intelligence atau kecerdasan buatan, pada dasarnya mengisi kekosongan gambar asli.

"PRIMO menyediakan cara untuk mengkompensasi informasi yang hilang dari objek yang diamati (dalam hal ini untuk memperjelas foto lubang hitam)," terang Medeiros.

Penelitian lubang hitam

Menurut NASA, lubang hitam terdiri dari sejumlah besar materi yang dimampatkan ke dalam area kecil lalu menciptakan medan gravitasi masif yang menarik semua yang ada di sekitarnya, termasuk cahaya.

Fenomena itu juga memiliki cara untuk memanaskan materi di sekitarnya dan membelokkan ruang-waktu.

Materi terakumulasi di sekitar lubang hitam, dipanaskan hingga miliaran derajat dan mencapai hampir kecepatan cahaya.

Cahaya membelok di sekitar gravitasi lubang hitam, yang menciptakan cincin foton yang terlihat pada gambar. Bayangan lubang hitam diwakili oleh wilayah tengah yang gelap.

Visual lubang hitam juga bertindak sebagai konfirmasi teori relativitas umum Albert Einstein.

Dalam teorinya, Einstein meramalkan bahwa wilayah ruang yang padat akan memiliki gravitasi yang sangat kuat sehingga tidak ada yang dapat menghindarinya.

Namun jika materi panas dalam bentuk plasma mengelilingi lubang hitam dan memancarkan cahaya, horizon peristiwa bisa terlihat.

Gambar lubang hitam yang baru dapat membantu para ilmuwan membuat pengukuran massa lubang hitam yang lebih akurat. Ke depan, peneliti juga dapat menggunakan PRIMO pada pengamatan lainnya, termasuk lubang hitam di pusat galaksi Bima Sakti.

"Citra lubang hitam tahun 2019 hanyalah permulaan. Data yang mendasari gambar tersebut memiliki lebih banyak cerita dan PRIMO akan terus menjadi alat penting dalam menggali wawasan tersebut," papar Medeiros.

Hasil studi teknik AI dalam memperjelas foto lubang hitam yang baru menjadi lebih detail ini, telah dipublikasikan di jurnal The Astrophysical Journal Letters.