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

اعطای جایزه نوبل فیزیک به سه دانشمند آمریکایی به خاطر کشف امواج گرانشی

در حدود یک قرن پیش آلبرت اینشتین بنیانگذار نظریه نسبیت، وجود امواجی را پیش بینی کرد که از برخورد اجرام عظیم و چگالی مانند سیاهچاله ها و ستاره های نوترونی پدید می آیند. وجود چنین امواجی با نام «امواج گرانشی» تا چند سال پیش در هاله ای از ابهام بود و دانشمندان نمی توانستند با ابزار... ادامه مطلب

مشاهده خمش نور و همگرایی گرانشی؛ مهر تأیید دیگری بر نظریات اینشتین

برای نخستین بار در تاریخ، اخترشناسان توانستند یک ستاره دوردست را تماشا کنند که نور ستاره دیگری را از مسیر مستقیم منحرف می سازد. بر اثر این پدیده، بیننده تصور می کند که مکان ستاره دوم در آسمان جابجا می گردد. این کشف از این نظر حائز اهمیت است که حتی آلبرت اینشتین هم تصور نمی... ادامه مطلب

اخترشناسان برای نخستین بار سیاهچاله عظیم کهکشان راه شیری را به تصویر می کشند

تلسکوپ «ایونت هورایزن» (Event Horizon) یا EHT بالاخره آماده تصویربرداری از کمان ای-استار (*Sagittarius A) شد. این تلسکوپ مجازی از پنجم الی چهاردهم آوریل سال جاری میلادی (16 الی 26 فروردین) به سوی این سیاهچاله ابرپرجرم در مرکز کهکشان راه شیری نشانه خواهد رفت. EHT را تلسکوپی مجازی می نامیم، چون از مجموعه رادیوتلسکوپ هایی در... ادامه مطلب

ستاره ها می توانند بدون ابرنواختر، به سیاهچاله تبدیل شوند

به عنوان یکی از بنیادی ترین دانسته های علم کیهانشناسی، ستاره هایی که جرم کافی در اختیار دارند در پایان عمر پس از یک انفجار مهیب تحت عنوان «اَبَرنواَختر» در خود فروریخته و یک سیاهچاله را به وجود می آورند. اما محققان اخیراً ستاره غول آسایی به نام «N6946-BH1» را در فاصله 22 میلیون سال نوری... ادامه مطلب

منتخب تد: آیا احتمال بلعیده شدن زمین در یک سیاه‌چاله وجود دارد؟ [تماشا کنید]

سناریوهای مختلفی برای نابودی زمین مطرح می شود که شامل موارد متعددی از جمله برخورد با سیارک ها یا سرد شدن هسته مذاب زمین است اما اگر یک سیاه چاله زمین را در خود ببلعد چطور؟ آیا اساسا چنین اتفاقی محتمل است؟ در بین تمامی آنچه در فضا زمین را تهدید می کند، یک مورد هست... ادامه مطلب

پلان؛ چه بلایی سر مغز اینشتین آمد؟ [تماشا کنید]

آلبرت اینشتین، فیزیکدان سرشناس معاصر و پدر علم نسبیت در هجدهم آوریل 1955 از دنیا رفت. هوش سرشار اینشتین، توجه محققین دنیا را به کارکرد مغز او جلب کرد و به همین دلیل، فردی به نام دکتر هاروی که جسد اینشتین را در اختیار داشت، مغز او را بیرون آورد و قسمت هایی از آن... ادامه مطلب

نظرات ۰

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود
x