Poznajcie Katie Bouman. Dziewczynę, która stoi za stworzeniem pierwszego zdjęcia czarnej dziury

Ma zaledwie 29 lat i już zdążyła przejść do historii. To dzięki jej wiedzy i umiejętnościom mogliśmy w środę zobaczyć, jak wygląda czarna dziura. Dziś o jej dokonaniach mówi i pisze się w każdym zakątku świata. Na ten rozgłos Katie Bouman pracowała przez ostatnie 6 lat. Informatyczka z Celtech jest autorką algorytmu, dzięki któremu możliwe było wykonanie historycznej fotografii czarnej dziury.

Doktor Katie Bouman to jedna z bohaterek przełomowego dokonania w dziedzinie astrofizyki, czyli pierwszego zdjęcia czarnej dziury. Do tej pory wykonanie takiej fotografii uważano to za coś niemożliwego, sądzono, że potrzebny byłby teleskop o wielkości Ziemi. A to dlatego, że czarna dziura – większa o 6,5 miliarda razy od masy naszego Słońca – z założenia jest niewidzialna. Dostrzec możemy ją jedynie dzięki cieniowi, który pojawia się kiedy wchodzi w interakcję z otaczającą ją materią.

 

Wyświetl ten post na Instagramie.

 

? An international team of over 200 astronomers, including scientists from MIT’s Haystack Observatory, has captured the first direct images of a black hole. #EHTBlackHole Learn more, see link in profile. #massachusettsinstituteoftechnology #mit #blackhole #astronomy #astronomers #virtualtelescope #telescope #historyinthemaking #mithaystackobservatory #haystackobservatory @nsfgov

Post udostępniony przez MIT (@mitpics) Kwi 10, 2019 o 6:36 PDT

Katie Bouman wraz z zespołem astronomów z Europejskiego Obserwatorium Południowego udowodniła, że da się to zrobić w inny sposób. Czarną dziurę uwiecznili za pomocą wirtualnego teleskopu astronomicznego o nazwie Event Horizon Telescope, na który składało się osiem teleskopów rozsianych po świecie. Urządzenia zbierały informacje, które gromadzono w superkomputerach w Max Planck Institute for Radio Astronomy i MIT Haystack Observatory, by następnie przekonwertować je na obrazy. Nad algorytmem, który przetwarzał setki terabajtów danych dziennie w zdjęcie czarnej dziury, pracowała między innymi Katie Bouman.

Glad to see that Dr. Katie Bouman is trending in this #BlackHoleDay. Apart from her contribution to the development of the imaging algorithms, she has been part of the observation team at the LMT station in Mexico. In this picture Katie is in the backend room of @gtmlmt_oficial pic.twitter.com/XskqoPjdXO

— Arturo I. Gomez-Ruiz (@R2goru) April 10, 2019

Pracować, by odkrywać nieodkryte

29-latka z wykształcenia jest informatyczką. W projekt, mający na celu sfotografowanie czarnej dziury, zaangażowała się sześć lat temu, robiąc doktorat z rozpoznawania obrazu na Massachusetts Institute of Technology (MIT). W rozmowie z „Time” przyznała, że jej pasją od zawsze było „wymyślanie sposobów pozwalających zobaczyć lub zmierzyć rzeczy z założenia niewidzialne”. O technice, polegającej na zbieraniu danych z sieci mniejszych teleskopów rozmieszczonych na całej kuli ziemskiej, dowiedziała się w 2007 roku, będąc jeszcze uczennicą liceum.

– Pracowałam nad tym projektem od prawie sześciu lat i przez ostatni rok musiałam trzymać buzię na kłódkę, by przypadkiem nie wygadać się o procesie obrazowania – powiedziała dr Bouman. – Nawet swojej rodzinie nie mogłam powiedzieć – dodała.

Kobiety na rakiety

W rozmowie z magazynem „Time” badaczka przyznała, że kiedy obraz czarnej dziury zaczął pojawiać się na ekranie, trudno było jej i naukowcom z nią pracującym uwierzyć, że cały proces przebiegł tak łatwo, a pierścień wokół czarnej dziury był tak widoczny. Zaskoczenie Katie Bouman zostało uwiecznione na zdjęciu, które w ciągu jednego dnia obiegło internet wzdłuż i wszerz.

„Patrzę z niedowierzaniem na to, jak powstawał pierwszy obraz czarnej dziury, jaki zrobiłam” – napisała pod swoim postem.

 

„Katie Bouman  napisała, że to jest moment 'kiedy powstawał pierwszy obraz czarnej dziury, jaki zrobiła’. Dla jasności: to pierwszy obraz czarnej dziury, jaki ktokolwiek zrobił” – tymi słowami wydział informatyczny Massachusetts Institute of Technology (MIT) skomentował na Twitterze post Bouman.

Wydział informatyczny MIT, na którym doktorat robiła Bouman, w kolejnym poście zestawił zdjęcie swojej doktorantki z fotografią Margaret Hamilton. Pierwsza wraz z badaczami z Europejskiego Obserwatorium Południowego opracowała algorytm, pozwalający na wykonanie zdjęcia czarnej dziury. Druga wraz z kierowanym przez siebie zespołem opracowała oprogramowanie systemu pokładowego programu kosmicznego „Apollo”.

„Po lewej: informatyczka z MIT Katie Bouman ze stosami dysków twardych, zawierających dane o zdjęciu czarnej dziury. Po prawej: informatyczka z MIT Margaret Hamilton z kodem swojego autorstwa, który pomógł wysłać człowieka na Księżyc” – czytamy pod zdjęciem.

Left: MIT computer scientist Katie Bouman w/stacks of hard drives of black hole image data.

Right: MIT computer scientist Margaret Hamilton w/the code she wrote that helped put a man on the moon.

(image credit @floragraham)#EHTblackhole #BlackHoleDay #BlackHole pic.twitter.com/Iv5PIc8IYd

— MIT CSAIL (@MIT_CSAIL) April 10, 2019

Kobiece wsparcie

Przełomowe osiągnięcie Katie Bouman w dziedzinie astrofizyki jest dziś tematem numer jeden. Sukcesu pogratulowały jej m.in. córka prezydenta Stanów Zjednoczonych, Ivanka Trump i kongresmenka Alexandria Ocasio-Cortez.

„Dzisiaj świat zobaczył pierwsze zdjęcie czarnej dziury – niezwykłe osiągnięcie, które było możliwe dzięki badaczce Katie Bouman. Wielkie gratulacje! Hurra dla kobiet w naukach ścisłych (STEM – skrót od Science, Technology, Engineering, Mathematics, czyli  nauk ścisłych, technologii, inżynierii i matematyki)” – napisała Ivanka Trump.

Today, the world saw the 1st-ever image of a #BlackHole – an amazing accomplishment made possible by Scientist Katie Bouman.

Big congrats! ?

Hooray for #WomenInSTEM like Bouman! https://t.co/se32OTFMJ6

— Ivanka Trump (@IvankaTrump) April 10, 2019

„Zajmij należne ci miejsce w historii, dr Bouman! Gratulacje i dziękuję za twój wkład w rozwój nauki i ludzkości” – skomentowała zdjęcie Bouman kongresmenka Alexandria Ocasio-Cortez.

Take your rightful seat in history, Dr. Bouman! ?

Congratulations and thank you for your enormous contribution to the advancements of science and mankind.

Here’s to #WomenInSTEM!
??‍???‍???‍???‍? https://t.co/3cs9QYrz9C

— Alexandria Ocasio-Cortez (@AOC) April 10, 2019

Katie Bouman: „to nie była praca jednej osoby”

Algorytm Katie Bouman nosi nazwę CHIRP – Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch Priors i był jednym z wielu algorytmów stosowanych przez EHT. – Ostatecznie to właśnie on zadziałał i pozwolił na przełomowe zobrazowanie tego, o czego istnieniu przekonywał przed wiekiem Albert Einstein – podkreślił na konferencji prasowej Vincent Fish, naukowiec z Haystack Observatory w MIT. Przypomniał tym samym, że zdjęcie czarnej dziury to zasługa całej grupy naukowców. Katie Bouman również powtórzyła to w swoim komunikacie, który opublikowała za pośrednictwem mediów społecznościowych.

„Jestem podekscytowana, że w końcu możemy podzielić się tym, nad czym pracowaliśmy przez ostatni rok! Obraz pokazany dziś to efekt kombinacji wielu obrazów pozyskanych różnymi metodami – napisała Bouman na swoim profilu na Facebooku.

„Żaden algorytm ani osoba nie stworzyła tego obrazu, bo wymagał on niesamowitego talentu zespołu naukowców z całego świata i wielu lat ciężkiej pracy nad opracowaniem instrumentu, przetwarzaniem danych, metodami obrazowania i technikami analizy, które były niezbędne do dokonania tego niemożliwego wyczynu. To był dla mnie naprawdę zaszczyt i szczęście, że miałam okazję pracować z wami wszystkimi” – dodała.

Fotografię, będącą owocem wieloletniej pracy Katie Bouman i zespołu astronomów z Europejskiego Obserwatorium Południowego,  zaprezentowano 10 kwietnia 2019 r. podczas sześciu konferencji prasowych, które odbyły się równocześnie w Brukseli, Santiago, Szanghaju, Tokio, Tajpej i Waszyngtonie. Mogliśmy zobaczyć na niej czarną dziurę znajdującą się w centrum galaktyki Messier 87, ponad 50 mln lat świetlnych od Ziemi, o masie 6,5 mld razy większej od masy Słońca.