Suscríbete

Contenido exclusivo para suscriptores digitales

Ciència

Katie Bouman: Fotografiar l'impossible

El passat 10 d'abril, i després de dos anys de feina, es va fer pública la primera fotografia d'un forat negre

Katie Bouman.

A principis del 2016 vàrem viure un d'aquells moments cabdals de la història de la Ciència: l'anunci de la detecció per primera vegada de les ones gravitacionals, de la que la científica menorquina Alícia Sintes en fou part important. Ara, tres anys després, l'astronomia torna a fer una passa de gegant, novament amb les equacions d'Einstein com a protagonistes.

Amb només 27 anys, Katie Bouman ha esdevingut la cara humana de la més recent fita científica i tecnològica. Ella ha liderat en els últims anys l'equip de científics que ha elaborat l'algorisme que ha permès obtenir la primera fotografia, la primera imatge visible, d'un forat negre.

És fàcil trobar una TedTalk que va fer al 2017 per explicar la complexitat del procés que suposa retratar un objecte situat a milions d'anys llum, i que paradoxalment, de llum, no n'emet gens ni mica. És més, tot allò que s'hi aproximi en excés, s'ho engolirà. Inclosa la llum.

Aleshores, s'ha fotografiat o no un forat negre? La llum que apareix a la fotografia difosa defineix l'anomenat 'horitzó de successos': el punt a partir del qual no res s'escapa del forat negre. La rotació del forat provoca que el gas i la pols al voltant d'aquest horitzó augmenti molt de temperatura, fins emetre llum visible. El problema rau en què donades les dimensions del forat (només 24 milions de quilòmetres de diàmetre) i la distància a la que es troba (55 milions d'anys llum), hauria estat necessari un telescopi de la mida... de tot el planeta terra!

És evident que ara com ara no podem construir un enginy de tals dimensions. Aleshores els astrònoms decidiren intentar fer treballar conjuntament 8 telescopis repartits al llarg del planeta: a Hawaii, Arizona, Xile, Granada, França, Mèxic i l'Antàrtida. Formen l'anomenat EHT -Event Horizon Telescope. En principi, les limitades dimensions dels telescopis, juntament amb la llunyania del forat, fan que el procés sigui encara més complicat. La solució és aprofitar la rotació de la terra, permetent així que cada telescopi obtingui diferents parts de la imatge del forat.

Si efectivament s'haguessin pogut tenir telescopis al llarg de tota la circumferència del planeta, la construcció de la imatge del forat hauria estat força més senzilla. Però no era el cas. Amb les imatges dels telescopis s'haurien pogut recrear milers de fotografies 'falses' del forat. Aquí és on entra en joc l'algorisme de Bouman i el seu equip. De totes aquestes possibles imatges, s'havien de destriar aquelles més probables de ser reals. Calia doncs dissenyar un algorisme que fos capaç d'escollir-les correctament, i a partir d'elles construir-ne la fotografia. Però hi havia un problema greu: no es tenia cap imatge de com era en realitat un forat negre que pogués servir de referent per dissenyar un algorisme que dugués a terme el procés amb precisió. I malgrat tenir les equacions d'Einstein que en preveien la seva existència i característiques, emprar-les hauria derivat en un biaix d'inacceptable magnitud, que hagués provocat que l'algorisme creàs allò que establien les equacions, no pas la realitat. Per tant, era necessari trobar un procés que, sense emprar les equacions, pogués construir una imatge real i determinar si aquestes equacions eren certes o no.

Aleshores, Bouman decidí fer servir imatges reals d'altres elements astronòmics i fragmentar-les en peces. És a dir, com fer-ne puzles, per després fer que l'algorisme aprengués a refer el puzle a partir dels fragments de fotografia.

Així, el passat 10 d'abril, i després de dos anys de feina, es va fer pública la primera fotografia d'un forat negre, situat a 55 milions d'anys llum, a la galàxia Messier 87. De les observacions fetes durant quatre nits a l'abril del 2017, se'n deriva la primera fotografia de la història. Gràcies a ella, es confirma una vegada més la validesa de les equacions d'Einstein.

Màgia? Rotundament no. Ciència? Sí, amb totes les majúscules. Poesia? Digues-m'ho tu!

Compartir el artículo

stats