引力透镜下的黑洞发射层断层成像
计算机视觉与模式识别
2022-04-11 v1 天体物理仪器与方法
摘要
事件视界望远镜的测量首次实现了对黑洞周围光发射的可视化。迄今为止，这些测量在假设发射场在采集期间为静态的前提下被用于恢复二维图像。在这项工作中，我们提出 BH-NeRF，一种利用引力透镜恢复黑洞附近连续三维发射场的新颖断层成像方法。与其他三维重建或断层成像设定相比，该任务带来两个重大挑战：首先，黑洞附近的射线遵循由广义相对论决定的弯曲路径；其次，我们仅从单一视点观测到测量值。我们的方法使用由基于坐标的神经网络参数化的连续体积函数来捕捉未知发射场，并利用开普勒轨道动力学知识建立三维点随时间变化的对应关系。二者共同使 BH-NeRF 能够恢复准确的三维发射场，即使在测量稀疏且轨道动力学不确定的困难情况下也是如此。该工作迈出了第一步，展示了未来事件视界望远镜的测量如何可用于恢复我们银河系中心超大质量黑洞周围演化的三维发射。
引用
@article{arxiv.2204.03715,
title = {Gravitationally Lensed Black Hole Emission Tomography},
author = {Aviad Levis and Pratul P. Srinivasan and Andrew A. Chael and Ren Ng and Katherine L. Bouman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.03715},
year = {2022}
}
备注
To appear in the IEEE Proceedings of the Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2022. Supplemental material including accompanying pdf, code, and video highlight can be found in the project page: http://imaging.cms.caltech.edu/bhnerf/