کیتی بومن، محققی که دیدگاه ما به سیاهچاله‌ها را متحول کرد

21 فروردین ماه امسال روز مهمی برای جامعه علمی بود. به لطف پروژه «تلسکوپ Event Horizon» برای اولین بار تصویری که از زمین از یک سیاهچاله گرفته شده بود منتشر شد. اما در پس این موضوع مهم الگوریتیمی نهفته بود که توسط تعدادی از محققان از جمله « کیتی بومن » یک فارغ التحصیل MIT توسعه داده شده بود.

سیاهچاله ها بسیار از ما دور هستند و البته ابعاد فشرده ای هم دارند. به همین دلیل تصویر برداری از آنها به هیچ وجه فرایند ساده ای نیست. علاوه بر این از نظر مفهومی این گونه تصور می شود که سیاهچاله ها نامرئی هستند با این حال اگر اجرامی در اطراف آنها باشد، می توان سایه آنها را مشاهده کرد.

تصویر اخیر توسط تیمی از 200 دانشمند از سراسر جهان رونمایی شد. در این پروژه با تکنیکی به نام تداخل سنجی  از میلیون ها گیگابایت اطلاعات از کهکشان M87 (یا Messier 87) بهره گرفته شد. این اطلاعات توسط مجموعه ای از 8 تلسکوپ از سراسر جهان به دست آمده بود. اما همچنان داده های زیادی وجود داشت که باید فضاهای خالی اطلاعات موجود را پر می کرد.

کتی بومن

خوشحالی کیتی بومن در لحظه ای که پردازش اولین تصویر سیاهچاله تکمیل شد.

تمامی تلاش ها برای تهیه این تصویر بدون کیتی بومن ممکن نبود. 3 سال قبل بومن تلاش برای توسعه الگوریتم ویژه ای را آغاز کرد که در نهایت به پاسخی برای فضای خالی اطلاعات بدل شد. الگوریتم بومن (و البته دیگران) وسیله ای شد تا تکه های پازل تصویر را در کنار هم قرار دهد.

تصاویری که توسط تلسکوپ ها دریافت شده بود شامل داده های پر نویز و پراکنده بود. در طول سال های اخیر بومن مسئول تأیید تصاویر و انتخاب پارامترهای تصویر برداری شد.بومن در این باره می گوید:

«ما روش هایی برای تولید داده های مصنوعی توسعه دادیم، از الگوریتم های مختلفی استفاده کردیم و آنها را کور کورانه آزمایش کردیم تا ببینیم آیا می توان تصویر را بهبود داد»

«ما نمی خواستیم تنها یک الگوریتم توسعه دهیم، بلکه قصد داشتیم الگوریتم های مختلف با فرضیات متنوع را توسعه دهیم».

نتیجه تمامی این تلاش ها به تصویری از یک ساختار حلقه مانند منجر شد؛ همان چیزی که اینشتین در بیش از یک سده قبل با نسبیت عام پیشبینی کرده بود. در واقع محققان با استفاده از الگوریتم های متنوع، تصاویر مختلفی را تولید کردند که همگی با هم مشابه بود. تصویری که دیروز منتشر شد حاصل ترکیبی از تصاویر به دست آمده از طریق الگوریتم های متنوع بود.

کتی بومن

توییت آزمایشگاه تحقیقاتی علوم کامپیوتر و هوش مصنوعی MIT. در سمت چپ کیتی بومن با مجموعه ای از هارد دیسک های حاوی داده های تصویر سیاهچاله و در سمت راست مارگرت همیلتون محقق به همراه کدهایی که به قدم گذشتن انسان ها بر ماه کمک کرد. به گفته این آزمایشگاه تصویری که با تلسکوپ های رادیویی ثبت شده مشابه این است که عکس یک گریپ فروت روی ماه را ثبت کنید.

به گفته «وینسنت فیش» یکی از محققان تلسکوپ هِی استَک در MIT، بومن بخش اصلی یکی از تیم های تصویربرداری بود. به گفته فیش با اینکه محققان ارشد هم روی این پروژه کار کرده اند اما اعضای تازه کار تر از جمله بومن سهم قابل توجهی در آن داشتند. بخش مرتبط با تصاویر بیشتر توسط محققان تازه کار از جمله فارغ التحصیلان و محققان فوق دکترا پیش برده شد.

کیتی بومن معتقد است: «هیچ کدام از ما به تنهایی نمی توانست این کار را انجام دهد. این موضوع به دلیل تلاش های افراد متعدد با پیش زمینه های مختلف اتفاق افتاد». بومن از پاییز سال جاری تدریس در انستیتو فناوری کالیفرنیا را به عنوان استادیار آغاز می کند.

مطالب مرتبط

سفر فضایی پرسرعت چه تأثیری روی سن فضانوردان می گذارد؟

«اتساع زمان» (Time Dilation) زمانی اتفاق می افتد که گذر زمان در فضا کندتر از زمین رخ می دهد. اما گستردگی تاثیرات این مفهوم چقدر است؟ اگر سفری دوطرفه به سیاره ای نزدیک (مثلا در فاصله 10 تا 50 سال نوری) ترتیب دهیم، اتساع زمان چه تاثیری روی سن فضانورد و ساکنین زمین می گذارد؟فضانوردی... ادامه مطلب

کشف سیاه چاله ای که جرمش 70 برابر از خورشید بیشتر است

دانشمندان یک سیاهچاله عظیم در کهکشان راه شیری کشف کرده اند که جرم آن 70 برابر بیشتر از خورشید است. به گفته آنها وجود چنین سیاهچاله ای در کهکشان خانگی ما غیرممکن است.پژوهشگران این سیاهچاله را پس از پیدا کردن ستاره ای که مدارش تنها با یک «همدم تاریک» قابل توصیف بوده، کشف کرده اند.... ادامه مطلب

گرسنه‌تر از همیشه؛ سیاهچاله کهکشان راه‌شیری با ولع بیشتری همه چیز را می‌بلعد

ماه گذشته درخشش غیرعادی سیاهچاله عظیم مرکز کهکشان راه شیری تعجب دانشمندان را برانگیخته بود و حالا دلایل احتمالی این پدیده مشخص شده است.سیاهچاله کلان جرم «کمان ای *» با حجمی معادل ۴ میلیون برابر خورشید در مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است. اخترشناسان سالهاست که تلسکوپ های خود را به سمت این سیاهچاله نشانه گرفته اند اما یافته... ادامه مطلب

کسب جایزه ۳ میلیون دلاری توسط دانشمندانی که اولین تصویر از یک سیاه چاله را ثبت کردند

دانشمندانی که اولین تصویر سیاهچاله را ثبت کرده بودند جایزه ای 3 میلیون دلاری به پاس این دستاورد خارق العاده دریافت کردند.این جایزه از طرف موسسه Breakthrough Prize به تیم تلسکوپ افق رویداد (EHT) در دسته فیزیک بنیادی هدیه داده شد. این تیم متشکل از 347 پژوهشگر از 20 کشور دنیاست. تیم تلسکوپ افق رویداد... ادامه مطلب

درخشش بی‌سابقه سیاه چاله کهکشان راه شیری اخترشناسان را شگفت زده کرد

سیاه چاله مرکزی کهکشان راه شیری با درخشش غیرعادی خود دانشمندان و اخترشناسان را شگفت زده کرد.در مرکز کهکشان راه شیری سیاه چاله ای به نام کمان ای-استار (*Sagittarius A) قرار گرفته که حجمی معادل ۴ میلیون برابر خورشید دارد. تیمی از دانشمندان به مدت دو دهه در حال مطالعه این سیاه چاله بوده است.... ادامه مطلب

کشف سیاه چاله ای با ابعاد چهل میلیارد برابر خورشید

اخترشناسان یکی از بزرگترین سیاه چاله های جهان را شناسایی کردند. برآورد شده این سیاه چاله 40 میلیارد بار بزرگ تر از خورشید است.سیاه چاله مذکور در مرکز کهکشان «Holmberg 15A» قرار گرفته و حجم باورنکردنی‌اش آن را در زمره بزرگ ترین سیاه چاله های شناخته شده قرار می دهد. این سیاه چاله با روش... ادامه مطلب

ویجیاتو

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

رمزتان را گم کرده‌اید؟