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Katie Bouman: l'esprit brillant qui nous a donné l'image d'un trou noir

Katie Bouman: l'esprit brillant qui nous a donné l'image d'un trou noir


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Le monde se réjouit encore de l’incroyable succès de pouvoir capturer pour la première fois l’image d’un trou noir «monstrueux». La percée scientifique est le fruit d'un effort collaboratif de scientifiques et de chercheurs du monde entier, mais une personne mérite un crédit particulier.

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L'image époustouflante de M87 est en grande partie grâce aux algorithmes créés par Katie Bouman, diplômée de Harvard. Bouman a travaillé avec trois autres collègues pour développer l'algorithme qui a permis à l'image de se rassembler.

Des défis massifs relevés

L'équipe a été confrontée à la tâche impossible de trouver un moyen de combiner les masses de données des télescopes qui formaient le réseau Event Horizon Telescope. Les algorithmes qu'ils ont développés ont assemblé de manière transparente les données pour créer l'image merveilleuse que nous voyons aujourd'hui.

Le télescope Event Horizon est formé à partir de données de télescopes situés dans le monde entier à Hawaï, au Chili, au Mexique, en Espagne, en Arizona et en Antarctique. Chaque télescope collectait tellement de données de M87 qu'il était impossible de les envoyer via Internet et devait être transporté physiquement vers un centre de traitement de données central.

Attente anxieuse après des années de travail

C’est dans ce centre de traitement que Bauman et le travail de son équipe sont vraiment entrés en action. Ils ont été chargés d'appuyer essentiellement sur un supercalculateur qui combinerait les données de chaque télescope et révélerait enfin l'image que le monde attendait impatiemment de voir.

«Nous avons tous regardé les images apparaître sur nos ordinateurs», a déclaré Bouman au Time. «La bague est venue si facilement. C'était incroyable.

Bouman a rejoint l'équipe du projet Event Horizon Telescope il y a six ans. À cette époque, elle n'avait aucune connaissance réelle des trous noirs mais apportait sa vaste expérience en informatique et en génie électrique. Elle a rapidement adopté le défi de mesurer et de voir l'impossible.

À la recherche de la plus petite aiguille

Photographier un trou noir est une tâche écrasante. Essayer de capturer un objet qui a une attraction gravitationnelle si puissante que non seulement la lumière peut s'échapper en intimiderait beaucoup, mais pour Bouman et son équipe, tout cela faisait partie du plaisir.

Pour mettre le défi en perspective, le trou noir qui a été capturé, connu sous le nom de M87, est plus grand que la taille de tout notre système solaire, c'est environ trois millions de fois la taille de la Terre.

Non seulement c'est énorme, mais c'est vraiment très loin, à environ 500 millions de milliards de kilomètres. «C'est l'équivalent de pouvoir lire la date sur un trimestre à Los Angeles, debout ici à Washington D.C.», a déclaré Shep Doeleman, chercheur principal à l'Université Harvard et directeur du projet Event Horizon Telescope.

L'image révèle les secrets de la physique

Nous savons maintenant que le travail de Bouman était définitivement à la hauteur de la tâche. C'est grâce à elle et à une énorme équipe d'autres scientifiques et ingénieurs que nous pouvons vraiment commencer à comprendre les phénomènes incroyables des trous noirs.

L'existence des trous noirs a longtemps été prise pour acquise en raison de l'effet sévère de leur gravité sur les orbites des étoiles dans le noyau galactique.

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Dans la vidéo time-lapse ci-dessus de l'Observatoire européen austral, prise sur 20 ans, on peut voir l'orbite elliptique de l'étoile la plus proche du Sagittaire A *, le trou noir supermassif (SMBH) qui se trouve au centre de notre galaxie, s'accélérer jusqu'à une fraction significative de la vitesse de la lumière au périgée de son orbite.

Du fourrage pour les années à venir

Ce genre de mouvement ne pouvait être produit que par un objet d'une masse immense qui ne pouvait être qu'un SMBH. Il existe des preuves incroyablement solides que les trous noirs existent depuis longtemps, mais ce n'est toujours pas la même chose que d'observer directement la chose elle-même. C'est ce que nous avons le privilège de faire maintenant.

L'image de M87 occupera les scientifiques pendant des semaines, des mois et même des années à venir, car ils l'analysent sous tous les angles. L'image offre même l'occasion de repenser les connaissances établies comme la théorie de la relativité générale d'Einstein. Alors que le rôle de Bouman dans cette tâche est peut-être terminé, elle passe déjà à de nouveaux défis.

Bouman inspire la prochaine génération

Elle débutera un nouvel emploi à l'automne en tant que professeure adjointe au California Institute of Technology (Caltech). Le penseur talentueux continuera également de contribuer à l'équipe Event Horizon.

Event Horizon a des plans ambitieux d'expansion, ajoutant de nouveaux télescopes au réseau qui augmenteront sa puissance et, espérons-le, lui donneront un jour la possibilité de créer des vidéos de trous noirs en plus des images fixes.


Voir la vidéo: Comprendre limage du trou noir supermassif M87 - Spatialiste spécial trou noir #3 (Mai 2022).