Katie Bouman, es una joven profesora de informática en el Caltech. Investiga métodos computacionales para imágenes y fue quien lideró el equipo encargado de la primera visualización de un agujero negro utilizando el proyecto Event Horizon Telescope.
El día 10 de abril del 2019, gracias a los esfuerzos conjuntos de científicos en todo el mundo, la humanidad fue testigo de la primera imagen real de un agujero negro, un verdadero hito en la historia de la ciencia y la humanidad.
No obstante, en ese equipo resalta esta joven ingeniera de 29 años que lideró la creación de un algoritmo que permitió a los científicos capturar por primera vez imágenes de un agujero negro.
Bouman escuchó por primera vez sobre el proyecto Event Horizon Telescope, cuando era estudiante de secundaria en West Lafayette, Indiana, su ciudad natal.
Estudió ingeniería eléctrica en la Universidad de Míchigan y se graduó cum laude. Obtuvo una maestría en ingeniería eléctrica en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), donde también completó su doctorado.
Bouman fue miembro del MIT Haystack Observatory y fue apoyada por una beca de posgrado de la Fundación Nacional de Ciencias.
Su tesis de maestría Estimating Material Properties of Fabric through the observation of Motion fue galardonada con el Premio Ernst Guillemin a la mejor tesis de maestría.
Ingresó en la Universidad de Harvard como becaria postdoctoral en el equipo Event Horizon Telescope Imaging.
EL algoritmo: CHIRP (Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors)
En el 2016 Bouman y su equipo, encontraron un método para obtener las imágenes de estos fenómenos cósmicos.
Para ello, diseñaron un algoritmo que unía las medidas astronómicas de los telescopios de todo el mundo.
Esto permitió unir los datos recopilados a través de la red EHT y así garantizar una imagen fidedigna, sin ningún tipo de fallo técnico o casualidad.
El algoritmo, que Bouman denominó CHIRP (Reconstrucción Continua de Imagen de Alta Resolución usando Parches previos) fue necesario para combinar los datos de los ocho radiotelescopios de todo el mundo que trabajan bajo el proyecto “Event Horizon Telescope”, el cual funciona como una red de colaboración internacional que capturó la imagen del agujero negro y la convirtió en una imagen cohesiva.
Bouman es actualmente miembro postdoctoral del proyecto “Event Horizon Telescope” y comenzará como profesor asistente en el departamento de computación y ciencias matemáticas de Caltech, según su sitio web.
En la imegen: Katie Bouman, en el momento justo cuando el CHRIP mostro la primera imagen real de un agujero negro.
El MIT anunció el desarrollo de CHIRP en 2016 e involucró a un equipo de investigadores de tres lugares: el Laboratorio de Ciencia e Inteligencia Artificial del MIT, el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y el Observatorio del Haystack del MIT. Como lo describió MIT hace tres años, el proyecto buscaba «convertir todo el planeta en un gran plato de radiotelescopios».
Dado que las señales astronómicas llegan a los radiotelescopios a ritmos ligeramente diferentes, los investigadores tuvieron que averiguar cómo hacer para que los cálculos fueran precisos y se pudiera extraer información visual.
Como explicó el MIT:
Bouman adoptó una solución algebraica inteligente para este problema: si las mediciones de tres telescopios se multiplican, los retrasos adicionales causados por el ruido atmosférico se anulan entre sí. Esto significa que cada nueva medición requiere datos de tres telescopios, no solo dos, sino que el aumento en la precisión compensa la pérdida de información.
El algoritmo luego reconstruyó y refinó las imágenes originales para preparar la imagen histórica final del agujero negro. CHIRP también se puede usar para cualquier sistema de imágenes que use interferometría de radio.
El Telescopio Event Horizon recopiló tanta información que tuvo que enviarse al Observatorio Haystack MIT en media tonelada de discos duros.
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) 10 de abril de 2019
La fotografía del agujero negro
El agujero negro que pudimos observar se encuentra en M87 [Messier 87], una galaxia que ubicada en la constelación de Virgo, un grupo de galaxias. Está a 55 millones de años luz de nuestro planeta y es tres millones de veces más grande que la Tierra.
En abril de 2017, Bouman dio una charla Ted donde, reveló que en los próximos años sería posible lo que Einstein y Stephen Hawking sólo soñaron.
“Un agujero negro está muy muy lejos y es muy compacto. Tomarle una fotografía desde el centro de la Vía Láctea es el equivalente a tomar una imagen de una toronja en la luna, pero con un telescopio radial”, detalló la ingeniera
Para obtener la fotografía se necesitaron de 3 años de estudios y arduo trabajo, Katie trabajó al lado de especialistas, astrónomos, físicos, matemáticos e ingenieros, y gracias a su labor hoy sabemos con precisión cómo luce un agujero negro.
