Katie Bouman: How to take a picture of a black hole
كيتي بومان: كيف يمكن التقاط صورة للثقب الأسود؟
Katie Bouman is part of an international team of astronomers that's creating the world's largest telescope to take the very first picture of a black hole. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
at a supermassive black hole.
gravitational pull
باستخدام الكمبيوتر
of what a black hole might look like.
شكّل الثقب الأسود في الواقع.
his theory of general relativity.
نظريته عن النسبية العامة.
a lot of evidence in support of it.
من البراهين المؤيدة لهذه النظرية.
from this theory, black holes,
وهي الثقوب السوداء،
as to what a black hole might look like,
أن يكون عليه شكل الثقب الأسود،
a picture of one before.
that that may soon change.
أن هذا سيتغير قريبًا.
of a black hole in the next couple years.
لثقب أسود خلال السنوات القليلة المقبلة.
to an international team of scientists,
موكلة لفريق دولي من العلماء،
the final picture.
وضع أجزاء الصورة النهائية معًا.
a real picture of a black hole today,
من عرض صورة حقيقة لكم اليوم،
into the effort involved
جزءًا بسيطًا من الجهد المبذول
معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.
see through images and video.
من خلال الصور والفيديو.
to this exciting project.
في هذا المشروع المثير.
the bright city lights tonight,
بعيدًا عن الأضواء،
to see a stunning view
وتستطيع أن تشاهد منظرًا رائعًا
millions of stars,
متجاوزًا ملايين النجوم
of the spiraling Milky Way,
مركز درب التبانة المتلألئ
a cluster of stars right at the center.
إلى مجموعة من النجوم في المركز تمامًا.
with infrared telescopes,
تحت الحمراء لكي تخترق الغبار الكوني،
for over 16 years.
من مراقبة تلك النجوم طوال 16 عامًا.
that is the most spectacular.
هو ما لا يقدرون على رؤيته.
an invisible object.
enough to cause this motion
القادر على التسبب في هذه الحركة
anything that ventures too close --
أنه يمتص أي شيء يقترب منه
to zoom in even further?
من تقريب الصورة أكثر؟
that, by definition, is impossible to see?
يفيد تعريفه بعدم القدرة على رؤيته؟
to zoom in at radio wavelengths,
على مستوى موجات الراديو،
حلقة مكونة من الضوء
lensing of hot plasma
للبلازما الساخنة
on this backdrop of bright material,
على هذه الخلفية من المواد المشعة،
the black hole's event horizon,
becomes so great
لا يستطيع الفرار.
the size and shape of this ring,
بحجم وشكل تلك الحلقات،
wouldn't only be really cool,
that these equations hold
تلك المعادلات صحيحة
around the black hole.
التي توجد بقرب الثقب الأسود.
is so far away from us,
على بعد كبير من مكاننا،
incredibly small --
on the surface of the moon.
extremely difficult.
التقاط صورة لها شاقة للغاية.
to a simple equation.
that we can possibly see.
that in order to see smaller and smaller,
إذا رغبنا في رؤية أشياء أصغر وأصغر،
bigger and bigger.
optical telescopes here on Earth,
أقوى التيليسكوبات البصرية هنا على الأرض،
to the resolution necessary
resolution images ever taken
دقةً والتي تم التقاطها من قبل
over 1.5 million oranges.
كل بيكسل على 1.5 مليون برتقالة.
حجم التليسكوب
on the surface of the moon
that by crunching the numbers,
that we would need a telescope
this Earth-sized telescope,
بحجم الأرض،
that distinctive ring of light
في ملاحظة حلقة الضوء المميزة تلك
hole's event horizon.
all the detail we see
لن تحتوي على كافة التفاصيل التي نراها
our first glimpse
around a black hole.
the size of the Earth is impossible.
كبير بحجم الأرض هو أمر مستحيل.
you just might find
from around the world,
called the Event Horizon Telescope
the size of the Earth,
يدار بالكمبيوتر بحجم الأرض،
hole's event horizon.
to take its very first picture
من المقرر أن تلتقط أول صورة
network works together.
في الشبكة العالمية تعمل معًا.
of atomic clocks,
باستخدام الساعات الذرية،
of the sights freeze light
في كل موقع بتجميد الضوء
of terabytes of data.
آلاف (التيرابايت) من البيانات.
right here in Massachusetts.
في مختبر هنا في (ماساتشوتس).
in the center of our galaxy,
رؤية ثقب أسود في وسط مجرتنا،
Earth-sized telescope?
let's pretend we could build
like turning the Earth
together to make a picture.
we remove most of those mirrors
this information together,
جمع هذه المعلومات معًا،
the locations where we have telescopes.
التي تتواجد بها التليسكوبات.
of measurements to make a picture from.
التي تمكننا من إنشاء صورة منها.
at a few telescope locations,
من مواقع تليسكوبات قليلة،
other new measurements.
من رؤية حسابات أخرى جديدة.
those mirrors change locations
كما كرة الديسكو، تغير المرايا موقعها
different parts of the image.
fill in the missing gaps of the disco ball
من تعويض النقص في كرة الديسكو
the underlying black hole image.
everywhere on the globe --
في جميع أنحاء العالم--
and for that reason,
of possible images
with our telescope measurements.
مع قياسات التليسكوبات لدينا.
what we think of as images than others.
لما يمكن أن تكون الصور عليه أكثر من غيرها.
the first image of a black hole
والحصول على أول صورة للثقب الأسود
the most reasonable image
تعمل على إيجاد أكثر الصور منطقية
uses limited descriptions
حيث يستخدم أوصاف محددة
their knowledge of face structure,
مستخدمين معرفتهم بتركيب الوجه،
use our limited telescope data
تستخدم بيانات التليسكوب المحدودة
looks like stuff in our universe.
التي تطابق ما هو موجود في كوننا.
we're able to piece together pictures
تمكنّا من أن نجمع معًا قطع صور
done using simulated data,
مستخدمين بيانات المحاكاة،
in the center of our galaxy.
reconstruction such as this give us hope
لإعادة البناء إلا أنها تعطينا الأمل
the first image of a black hole
التقاط الصورة الأولى لثقب أسود
the size of its ring.
على تقدير حجم الدوائر حولها.
about all the details of this algorithm,
في شرح هذه الخوارزمية،
to give you a brief idea
what our universe looks like,
and verify our results.
لإعادة تركيب والتأكد من نتائجنا.
of possible images
من الصور الممكنة
our telescope measurements,
قياسات التيليسكوبات،
between them in some way.
to be the black hole image,
أنها تكوّن صورة لثقب أسود،
that's most likely.
were to appear on Facebook.
ظهور صورةٍ ما على الفيسبوك.
في أن يخبرنا النموذج
would post this noise image on the left,
الصورة غير واضحة إلي ناحية اليسار،
would post a selfie
we'd see it on Facebook
حتمالية رؤيتها على الفيسبوك أعلى
compared to the selfie.
مقارنة بالصورة الشخصية.
from the black hole,
we've never seen a black hole before.
وأن شاهدنا ثقباً أسوداً حقيقياً من قبل.
black hole image,
ما هي الصورة الأقرب للثقب الأسود،
about the structure of black holes?
عن بنية الثقب الأسود؟
from simulations we've done,
ناتجة عن محاكاة أجريت سابقًا،
from "Interstellar,"
it could cause some serious problems.
في حال قمنا بهذا.
if Einstein's theories didn't hold?
إن لم تثبت نظريات (آينشتاين) صحتها؟
an accurate picture of what was going on.
في إنشاء صورة دقيقة عمّا يجري.
too much into our algorithms,
بشكل جيد إلى خوارزمياتنا،
what we expect to see.
we want to leave the option open
at the center of our galaxy.
very distinct features.
between black hole simulation images
بين صور محاكاة الثقب الأسود
every day here on Earth.
what images look like
على معرفة خصائص الصور
of image's features too much.
نوع معين من الصور على الأنواع الأخرى.
of different kinds of images
affects our reconstructions.
على الصور التي يتم تكوينها.
a very similar-looking image,
من مختلف الخصائص متشابهه فيما بينها،
are not biasing this picture that much.
لن تكون منحازة لخصائص نوع محدد.
giving the same description
from all around the world.
في جميع أنحاء العالم.
a very similar-looking face,
cultural biases on the drawings.
في رسوماتهم التي رسموها.
different image features
into their little image patches.
من الصور المتجاورة.
a little bit like pieces of a puzzle.
من الصور الصغيرة كما قطع الأحاجي المتفرقة.
to piece together an image
الأحجية الصغيرة لدينا لكي نكون صورة
very distinctive sets of puzzle pieces.
لديها قطع مختلفة تمامًا عن الأخرى.
to reconstruct the image?
لإعادة بناء الصورة؟
image simulation puzzle pieces.
محاكاة صورة الثقب الأسود.
a black hole to look like.
منظر الثقب الأسود.
of black hole simulation images?
من صور محاكاة الثقب الأسود؟
from everyday images,
with your own personal camera?
from all different sets of puzzle pieces,
أجزاء أحاجي من مجموعات مختلفة،
image we get too much.
the same set of puzzle pieces,
وهو أخذ أجزاء الأحجية ذاتها
from everyday images,
many different kinds of source images.
العديد من الصور الأصلية المختلفة.
astronomical non-black hole objects,
يبدو كجسم فلكي مختلف عن الثقوب السوداء،
the elephant in the center of our galaxy.
كالفيل الموجود في وسط مجرتنا.
on the bottom look very similar
من الخوارزمية في الأسفل مشابهة
more confident in our algorithms.
في الخوارزمية.
of everyday photographs,
personal camera.
we've never seen before
together pictures we see all the time
من صور نراها يوميًا
trees, cats and dogs.
أو الأشجار أو القطط والكلاب.
will make it possible for us
of a black hole,
those famous theories
من صحة هذه النظريات الشهيرة
imaging ideas like this working
without the amazing team of researchers
دون فريقٍ مذهلٍ من الخبراء
with no background in astrophysics,
دون أي خبرة بعلم الفلك،
through this unique collaboration
images of a black hole.
the Event Horizon Telescope
the interdisciplinary expertise
التي تنتمي للعديد من التخصصات
العديد من الناس
once thought impossible.
as mysterious to you as a black hole.
كما يبدو الثقب الأسود.
ABOUT THE SPEAKER
Katie Bouman - Imaging scientistKatie Bouman is part of an international team of astronomers that's creating the world's largest telescope to take the very first picture of a black hole.
Why you should listen
It is believed that the heart of the Milky Way hosts a four-million-solar-mass black hole feeding off a spinning disk of hot gas. An image of the shadow cast by the event horizon of the black hole could help to address a number of important scientific questions. For instance, does Einstein's theory of general relativity hold in extreme conditions? Unfortunately, the event horizon of this black hole appears so small in the sky that imaging it would require a single-dish radio telescope the size of the entire Earth. Although a single-dish telescope this large is unrealizable, by connecting disjoint radio telescopes located all around the globe, Katie Bouman and a team of astronomers are creating an Earth-sized computational telescope -- the Event Horizon Telescope -- that is capable of taking the very first up-close picture of a black hole.
Bouman is a PhD candidate in the Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) at the Massachusetts Institute of Technology (MIT). The focus of her research is on using emerging computational methods to push the boundaries of interdisciplinary imaging. By combining techniques from both astronomy and computer science, Bouman has been working on developing innovative ways to combine the information from the Event Horizon Telescope network to produce the first picture of a black hole. Her work on imaging for the Event Horizon Telescope has been featured on BBC, The Boston Globe, The Washington Post, Popular Science and NPR.
Katie Bouman | Speaker | TED.com