Katie Bouman kehitti tietokoneohjelmia, joilla voitiin rakentaa mustan aukon kuva. Kuva: MIT
Katie Bouman kehitti tietokoneohjelmia, joilla voitiin rakentaa mustan aukon kuva. Kuva: MIT

Katie Bouman muistuttaa uravalintoja miettiville nuorille, ettei tiede ole pelkkää tietokoneen ääressä istumista.

Ensimmäisen kuvan saaminen mustasta aukosta oli kaikkea muuta kuin yksinkertaista. Yhdysvaltain tiedotusvälineet ja sosiaalinen media antoivat kunniaa saavutuksesta erityisesti 29-vuotiaalle Katie Boumanille.

Bouman oli keskeisessä roolissa kehittämässä ja testaamassa algoritmeja, joilla kuva pystyttiin muodostamaan valtavasta määrästä dataa. Työ alkoi kuusi vuotta sitten.

Bouman oli vielä tuolloin tietojenkäsittelytieteen ja sähkötekniikan väitöskirjaopiskelija huippuyliopisto MIT:ssa Yhdysvalloissa. MIT:n tietojenkäsittelytieteen laboratorio juhli häntä omassa tiedotuksessaan.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Kuvassa näkyy säteily, joka syntyy kun pöly ja kaasu kieppuvat lähes valon nopeudella M87-galaksin massiivisen mustan aukon ympäri 55 miljoonan valovuoden päässä maasta.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

 

 

Otos koostuu aineistosta, jota kahdeksan teleskooppia keräsi viiden huhtikuisen päivän aikana kaksi vuotta sitten.

Radioteleskoopit rekisteröivät mustasta aukosta tulevan säteilyn. Kukin teleskooppi keräsi havaintoaineistoa noin yhden petatavun eli miljoonan gigatavun verran.

Data pakattiin kovalevyille ja lennätettiin supertietokoneille MIT:n Haystock-observatorioon ja Max Planck -instituuttiin Saksaan. Sitä oli niin paljon, että lentokuljetus kävi nopeammin kuin sähköinen tiedonsiirto.

Datan saapuessa algoritmit olivat valmiina. Bouman korostaa Time-lehden haastattelussa, että niiden tekeminen oli ryhmätyötä. Oman panoksensa hän näkee erityisesti siinä, miten ne oli testattu.

”Perinteisesti radioastronomiassa ihmiset ohjaavat kuvantamismenetelmää siihen suuntaan, mihin sen heidän mielestään pitäisi mennä”, Bouman selittää.

”Mutta tällaisessa datassa, joka on niin harvaa ja hälyisää, että siitä on vaikea löytää kuvaa, se olisi ollut vaarallista peliä.”

Hän halusi varmistaa, että käytettävät menetelmät näyttäisivät täsmälleen sen, mitä galaksin M-87 keskustassa oli, ei vain sitä mitä ryhmä toivoi siellä olevan.

Tietokoneet sovittivat teleskooppien havainnot yhteen atomikellontarkasti. Vertailun avulla karsittiin pois kullekin teleskoopille tyypillinen kohina. Joukosta eroteltiin mustan aukon signaalit.

Data annettiin lopulta neljälle eri kuvantamistiimille, jotka olivat myös testanneet omia algoritmejaan ja muodostivat kuvan toisistaan riippumattomasti. Näin olisi nähty, jos ryhmän menetelmä olisi vääristänyt tulosta.

Bouman muistelee tunteneensa epäuskoa, kun rengas vuosi sitten ensimmäisen kerran muodostui tietokoneen ruudulle. Eilen hän julkaisi tuosta hetkestä kuvan, joka nyt leviää sosiaalisessa mediassa.

”Vaikka olimme tehneet sen eteen töitä vuosia, luulen ettei kukaan meistä odottanut, että rengas ilmestyisi niin helposti. Odotimme vain jotain länttiä”, hän muisteli.

Haastattelussa Bouman halusi muistuttaa uravalintoja miettiville nuorille, ettei tiede – edes tietojenkäsittelytiede – ole pelkkää tietokoneen ääressä istumista.

Bouman itse seisoi kaksi vuotta sitten Meksikossa teleskoopilla sen kerätessä valovuosien päästä dataa, jota hän pääsisi tulkitsemaan.

Nyt hän on nyt siirtymässä MIT:sta apulaisprofessoriksi Caltech-yliopistoon Kaliforniaan, mutta jatkaa myös nykyisessä teleskooppiryhmässä. Ryhmä aikoo seuraavaksi lisätä verkostoon uusia teleskooppeja.

Isommalla verkolla ja voimalla olisi ehkä mahdollista saada myös liikkuvaa kuvaa mustista aukoista.

Sisältö jatkuu mainoksen alla