美国计算机学家凯蒂·博曼因为在制作世界上首张黑洞照片的过程中发挥重要作用而受到全球瞩目。
4月公布的黑洞照片揭示了M87星系中心一个吞噬恒星的庞然大物。博曼说,由于M87星系距离地球有5500万光年之遥,“这个光环在天空中显得非常渺小:大约40微角秒大小,相当于我们在地球上去看月球表面的一个橙子”。按照物理学定律,人们需要一台与整个地球差不多大的望远镜用来观测,而这是不可能的。
为此,“事件视界望远镜”(EHT)合作项目用了逾10年时间,打造了一个地球大小的计算机虚拟望远镜,把世界各地的不同望远镜接收到的信号整合在一起。然而,由于望远镜所处位置的数量有限,这些望远镜只能捕捉到部分频率,留下了大块信息空白。
“打个比方,你可以把EHT的观测结果想象成一首乐曲中的音符;每个观测结果都对应着一个音符的音。”博曼说:“用EHT观测黑洞,就像是听人用一架一半以上琴键都坏了的钢琴演奏乐曲。”
即使一首乐曲是用一架坏掉的钢琴演奏的,如果能够正常使用的琴键足够多,那么你的大脑可能仍然能够识别出这首乐曲。同理,科学家们设计出算法,智能填补缺失信息,从而揭示出隐藏的黑洞图像。