¿Los colores falsos reales en la imagen del agujero negro M87 transmiten información?

En cuanto al título. La imagen podría haberse trazado en escala de grises, blanco y negro, cualquier par de colores, o tal vez usando una ventana de longitud de onda para mostrar el desplazamiento del tipo Doppler/Doppler relativista.

Descartando la obscuridad obvia, ¿deberá observarse la imagen simplemente en términos de brillo, o considerando también el amarillo y el rojo?

E independientemente, ¿por qué se han elegido esos colores? ¿Solo una elección estética y sugerente, o esa debería ser la imagen aparente vista por los ojos si pudiéramos ir allí?

Resumo: ¿es la imagen un mapa de intensidad o brillo de las ondas de radio, o por el contrario, una especie de imagen "como sería" en el Vis (modelada a partir del comportamiento de las ondas de radio recopiladas y las teorías)?

Respuestas (2)

Consulte este artículo publicado recientemente por la colaboración EHT que describe cómo generaron la imagen. En concreto, el capítulo 5 de dicho artículo describe el origen de la imagen. Para citar el artículo (específicamente el pie de foto de la figura 3):

La imagen se muestra en unidades de temperatura de brillo, T b = S λ 2 / 2 k B Ω , donde S es la densidad de flujo, λ es la longitud de onda de observación, k B es la constante de Boltzmann y Ω es el ángulo sólido del elemento de resolución.

Los colores falsos en la imagen transmiten el brillo de la superficie T (una especie de medida de la intensidad o el flujo de esa área) del material que rodea el horizonte de eventos del agujero negro. Un color más brillante significa una temperatura de brillo más alta. No hay información sobre la T física de los materiales que caen ya que la radiación recogida es de tipo sincrotrón y no de un cuerpo negro. Como dices, la imagen se podría haber mostrado en escala de grises o en cualquier otra escala de color. El hecho de que se muestre en un color anaranjado es simplemente la convención elegida por los científicos que generaron la imagen.

PERO hay mucha más información en la imagen además de cuán brillante es el material. Por ejemplo, el hecho de que el material sea más brillante en un lado que en el otro puede informarnos sobre la geometría del material que rodea el agujero negro, o sobre cómo gira ese material a su alrededor. Si tiene tiempo, consulte este artículo y lea los artículos de revistas reales publicados por la colaboración Event Horizon Telescope vinculados en la parte inferior.

Sí, soy consciente de los aspectos del movimiento. Gracias
@uhoh Listo! Específicamente, cité el título de la misma imagen del artículo publicado por la colaboración EHT.
Tengo que mirar con calma lo que Tb significa/representa.

Este comentario es demasiado largo para un comentario.

No pude encontrar una fuente (todavía) que indique explícitamente que se trata de una cantidad escalar que se traza, así que pensé en investigar los colores en busca de cualquier signo de información adicional.

Lo que encontré no fue concluyente.

De https://eventhorizontelescope.org/ Encontré la imagen de tamaño más pequeño https://static.projects.iq.harvard.edu/files/styles/os_files_xlarge/public/eht/files/20190410-78m-800x466.pngque he importado a continuación en formato png (solo compresión sin pérdida), luego dividida en componentes r, g, b, aplanada y luego trazada en 2D (y 3D ) gráfico de dispersión.

Ciertamente parece que se usó un mapa de colores estándar para trazar una imagen de una sola cantidad escalar, pero algo ha difuminado un poco el color. Podrían ser las rutas de interpolación utilizadas para hacer que el gráfico se publique, o algún "ajuste de color de Internet" antes de la publicación. El mundo de la publicación en color es bastante confuso.

Tenga en cuenta que he reducido los datos antes de aplanarlos y trazarlos:

n = 8
img     = plt.imread(fname)[::n, ::n]

ingrese la descripción de la imagen aquí

ingrese la descripción de la imagen aquí

ingrese la descripción de la imagen aquí

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D

fname = '20190410-78m-800x466.png'
n = 8
img     = plt.imread(fname)[::n, ::n]
rgb     = np.array([x.flatten() for x in np.rollaxis(img, 2, 0)][:3])
r, g, b = rgb
rgbavg  = rgb.sum(axis=0)/3.

if True:
    fig = plt.figure(figsize=[10, 8])  # [12, 10]
    ax  = fig.add_subplot(1, 1, 1, projection='3d')
    ax.plot(r, g, b, '.k')
    ax.set_xlim(0, 1)
    ax.set_ylim(0, 1)
    ax.set_zlim(0, 1)
    plt.show()

titles = ('g vs r', 'b vs g', 'r vs b', 'r vs mean', 'g vs mean', 'b vs mean')
if True:
    plt.figure()
    for i in range(0, 3):
        plt.subplot(2, 3, i+1)
        plt.plot(rgb[i%3], rgb[(i+1)%3], '.k')
        plt.title(titles[i], fontsize=16)
        plt.xlim(0, 1)
        plt.ylim(0, 1)
    for i in range(3, 6):
        plt.subplot(2, 3, i+1)
        plt.plot(rgbavg, rgb[i%3], '.k')
        plt.title(titles[i], fontsize=16)
        plt.xlim(0, 1)
        plt.ylim(0, 1)
    plt.show()
En el artículo (IV o V) se menciona la biblioteca utilizada. Sobre escalar o no, podría estar pensando demasiado. Los valores ciertamente se correlacionan con una cantidad de fotones. Creo que siempre es así con fotos o imágenes.
Uhoh, a menos que se refiera a vectir como para formar una imagen, no veo qué más debería haberse trazado que no sea inherentemente escalar. La cantidad de energía que incide en un píxel detector es solo un número (fotones, energía, potencia, lo que esté relacionado). Aquí eligen Tbrightness por una razón mencionada en su artículo (que de todos modos sigue siendo algo oscura, pero no me interesan esos detalles).
Creo que entendiste mal la pregunta. Que simplemente preguntan "Resumo: ¿es la imagen un mapa de intensidad o brillo de las ondas de radio, o por el contrario, una especie de imagen "como sería" en el Vis (modelada a partir del comportamiento de las ondas de radio recopiladas y las teorías)? Lo que obviamente se puede responder o no dependiendo del conocimiento del comportamiento de bh y muchas cosas. Es totalmente oscuro qué quiere decir con "esa es la cantidad escalar que se traza". Dejo comentarios para discutir y aclarar el tema que planteó OP. Podría haber votado negativo en su lugar, pero ¿por qué? Probablemente nada malo en la "A"., pero?
@Alchimista, la pregunta también tiene un título: "¿Los colores falsos reales en la imagen del agujero negro M87 transmiten información?" así como contener la oración "Descartando la oscuridad obvia, ¿deberá observarse la imagen simplemente en términos de brillo, o considerando también el amarillo y el rojo? " Y entonces, he tratado de ver si hay alguna diferencia significativa entre "amarillo y rojo" más allá de "simplemente en términos de brillo". No veo ninguno, parece una progresión monótona simple en los tres canales de color, por lo que concluyo que es el primero y no el segundo.
Ok, eso significa que la referencia roja amarilla en mi pregunta se refiere posiblemente a diferentes longitudes de onda de la señal, pero no lo es. Es simplemente una especie de flujo de brillo a la intensidad media. Podría haber transmitido un efecto doppler, por ejemplo, o sugerir "cómo se vería en Vis". Que es a la vez no. A partir de la A y lecturas adicionales.
No, (ciertamente lo parece) se refiere al amarillo y al rojo de la imagen. A la pregunta "¿La transición de color de rojo en algunas áreas a amarillo en otras áreas representa algo más que un aumento en el brillo?" He concluido que la respuesta es "No".
Up votó el último comentario solo por la declaración "final". El primero parece nuevamente recién caído. Bien.