Алгоритм Кэти Боумен: как выпускница MIT помогла сделать первую в истории фотографию чёрной дыры

История девушки, ставшей важной частью исторического события, сделала её героиней по версии соцсетей.

10 апреля астрофизики представили первое в истории изображение чёрной дыры. Над получением фотографии несколько лет работала международная группа из более 200 учёных. И одним из важнейших участников команды стала Кэти Боумен (Katie Bouman) — 29-летняя девушка, разработавшая алгоритм для визуализации данных с телескопов по всему миру, которые следили за чёрной дырой.

За несколько часов Боумен стала героиней пользователей соцсетей и «лицом» исторического события. А учёные признают, что без неё первое фото чёрной дыры могло бы и не получиться.

Проект по наблюдению за чёрными дырами под названием Event Horizon Telescope («Телескоп горизонта событий») запустился в 2012 году. Астрофизики хотели собрать данные о чёрной дыре в центре галактики M87 в созвездии Девы, но для этого им бы потребовался телескоп, который не может выдержать собственный вес.

Поэтому учёные использовали восемь разных телескопов на Гавайях, в США, Испании, Мексике, Чили и на Южном полюсе. Но участники проекта не знали, как синхронизировать данные и превратить их в один снимок. Тут им и помогла Боумен.

В 2016 году девушка училась в аспирантуре Массачусетского технологического института (MIT) — она изучала компьютерные науки и искусственный интеллект. В том же году Боумен разработала первую версию алгоритма, который бы превратил данные с разных телескопов в один снимок, будто бы сделанный с одного «большого» телескопа размером с Землю.

Боумен рассказывает о своей работе на конференции TED (есть русские субтитры)

В 2017 году телескопы проекта Event Horizon Telescope собрали миллионы гигабайт данных о чёрной дыре в галактике M87. Данных было так много, что их отправили в MIT на нескольких сотнях жёстких дисков — по интернету всё передать было нереально. Следующие два года Боумен возглавляла команду, обрабатывавшую всю информацию с помощью её алгоритма и ещё нескольких других.

Даже такой объём данных девушка называла «скудным, зашумленным и ограниченным», поэтому команде приходилось всё проверять и подбирать «наиболее вероятные» варианты того, как могла бы выглядеть чёрная дыра. Работа осложнялась тем, что никто не знал, как на самом деле выглядят чёрные дыры — команда работала практически вслепую.

В июне 2018 года специалисты получили первую версию изображения чёрной дыры, собранную с разных телескопов. 10 апреля фото довольной Боумен, увидевшей результат своей работы, стало вирусным.

Кэти Боумен впервые видит восстановленное фото чёрной дыры

Боумен — лишь часть огромной группы людей, трудившихся над первым фото чёрной дыры. Но история девушки, которая, не являясь астрофизиком, внесла вклад в историческое событие, сделала её героем соцсетей. Её сравнили с американской учёной Маргарет Гамильтон, которая руководила разработкой программного обеспечения для космической программы «Аполлон».

1969 год: Маргарет Гамильтон с кодом, который привёл нас к Луне. 2019 год: Кэти Боумен с данными, которые привели нас к чёрной дыре

Три года назад выпускница MIT Кэти Боумен возглавила создание алгоритма, сделавшего первое в истории фото чёрной дыры

Сама Боумен, которой за сутки пришлось дать уже несколько интервью, не выделяет себя на фоне остальной команды учёных и астрофизиков. Осенью 2019 года начинается следующий этап её жизни — девушку пригласили преподавать в Калифорнийском технологическом институте.

Никто из нас не смог бы сделать это в одиночку. Всё смогло получиться благодаря множеству разных людей со своими предысториями. Я бы хотела призвать всех продолжить раздвигать границы науки. Даже если сначала это может показаться не таким загадочным, как чёрная дыра.

Кэти Боумен
автор алгоритма

via