藉美國女科學家布曼所開發的演算法幫助,人類有史以來第一張黑洞圖片得以問世。(取自Katie Bouman臉書)
2019年4月10日人類首次窺見與地球相距5500萬光年的黑洞樣貌。
從天地洪荒到21世紀,從愛因斯坦、霍金再加上上百位全球科學家的智慧層層堆疊,為世人揭開了宇宙深淵的真面目。其中,年僅29歲的美國女科學家布曼(Katie Bouman)在這個重大的天文發現中,扮演了重要的「關鍵少數」。
「我現在難以置信地看著我第一次做出來的黑洞影像被重建。」布曼個人臉書的大頭照配著這行興奮滿溢的文字,因為這次拍攝黑洞所需要的演算法就是由她所開發,蒐集事件視界望遠鏡(Event Horizon Telescope,EHT)取得的海量觀測數據後,用演算法加以分析而成影像。
被稱為「黑洞影像背後的女性推手」的布曼,目前是哈佛-史密森尼天體物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)的博士後研究員,2017年她取得麻省理工學院電子工程和電腦科學博士學位,還在學時就已投入演算法研究計畫,並由來自麻省理工學院電腦科學與人工智慧實驗室、海斯塔克天文台(MIT Haystack Observatory)以及哈佛史密森尼天體物理中心的團隊共同協助。
It's not Katie Bouman's fault she became the face of the black hole image project. She was one of many women (and men) involved in the project. https://t.co/Pn6DXbDcxr
— The New York Times (@nytimes) 2019年4月11日
布曼說:「我第一次看到它(黑洞照片)時,我們都難以置信,這非常壯觀。」
麻省理工學院電腦科學與人工智慧實驗室也祝賀道:「3年前自MIT畢業的凱特布曼主持編纂了新的演算法,生成史上第一張黑洞影像。今天這張照片發布了!」
布曼目前也是加州理工學院(California Institute of Technology)電腦與數學科學系助理教授,自己的成就受到讚揚後,她告訴《有線電視新聞網》(CNN):「沒有人能獨立完成創舉。讓計畫一起實現的是許多來自不同背景、彼此相異的人們。」
這次參與事件視界望遠鏡黑洞拍攝計畫的科學家,涵蓋全球200名,其中也包括台灣團隊。但要拍到直徑400億公里、質量為太陽65億倍的神祕黑洞,科學家們用了8座電波望遠鏡陣列組成,散佈在南極、智利、夏威夷等地,然後再把取得的數據儲存在上百個硬碟之上,送往美國波士頓和波恩的中央處理中心。
為了要還原經過千萬光年遠道而來的黑洞無線電波,布曼領導團隊測試了不同假設的演算法,要找出哪一種才可以去除大氣干擾的雜訊,還原數據組成的影像,最後由4個團隊獨立、互相不受影響的分析演算法結果,建立分析準確性。
布曼說,這個團隊就像一個大熔爐,有天文學家、物理學家、工程師和數學家,才能一起達成原本被視為不可能的任務。