論文の概要: Gravitationally Lensed Black Hole Emission Tomography

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.03715v1
• Date: Thu, 7 Apr 2022 20:09:51 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-04-11 21:43:43.928124
• Title: Gravitationally Lensed Black Hole Emission Tomography
• Title（参考訳）: 重力レンズ付きブラックホール放射トモグラフィ
• Authors: Aviad Levis, Pratul P. Srinivasan, Andrew A. Chael, Ren Ng, Katherine L. Bouman
• Abstract要約: 重力レンズを用いた新しいトモグラフィ手法であるBH-NeRFを提案し,ブラックホール近傍の連続3次元放射場を復元する。 本手法は,座標ベースニューラルネットワークによりパラメータ化された連続体積関数を用いて未知の放出場を捕捉する。 この研究は、銀河中心にある超大質量ブラックホールの周囲の進化する3D放射を、イベント・ホライゾン望遠鏡でどのように測定するかを示す最初のステップである。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 21.663531093434127
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Measurements from the Event Horizon Telescope enabled the visualization of light emission around a black hole for the first time. So far, these measurements have been used to recover a 2D image under the assumption that the emission field is static over the period of acquisition. In this work, we propose BH-NeRF, a novel tomography approach that leverages gravitational lensing to recover the continuous 3D emission field near a black hole. Compared to other 3D reconstruction or tomography settings, this task poses two significant challenges: first, rays near black holes follow curved paths dictated by general relativity, and second, we only observe measurements from a single viewpoint. Our method captures the unknown emission field using a continuous volumetric function parameterized by a coordinate-based neural network, and uses knowledge of Keplerian orbital dynamics to establish correspondence between 3D points over time. Together, these enable BH-NeRF to recover accurate 3D emission fields, even in challenging situations with sparse measurements and uncertain orbital dynamics. This work takes the first steps in showing how future measurements from the Event Horizon Telescope could be used to recover evolving 3D emission around the supermassive black hole in our Galactic center.
• Abstract（参考訳）: イベント・ホライゾン望遠鏡による観測により、初めてブラックホールの周囲の発光を可視化できるようになった。 これまでのところ、これらの測定は、取得期間中に放出フィールドが静的であると仮定して、2次元画像の復元に使われてきた。 本研究では,重力レンズを用いた新しいトモグラフィ手法であるBH-NeRFを提案し,ブラックホール近傍の連続3次元放射場を復元する。 まず、ブラックホール付近の光線は一般相対性理論によって引き起こされた曲がった経路をたどり、次に1つの視点からのみ観測する。 本手法は,座標系ニューラルネットワークによってパラメータ化された連続ボリューム関数を用いて未知の放射場をキャプチャし,ケプラー軌道ダイナミクスの知識を用いて3次元点間の時間的対応を確立する。 これらを組み合わせてbh-nerfは、ばらばらな測定と不確定な軌道動力学を伴う困難な状況でも、正確な3dエミッションフィールドを回復することができる。 この研究は、銀河中心にある超大質量ブラックホールの周囲の進化する3D放射を、イベント・ホライゾン望遠鏡でどのように測定するかを示す最初のステップである。

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