Katie Bouman: How to take a picture of a black hole
Κέιτι Μπάουμαν: Πώς να φωτογραφήσετε μια μαύρη τρύπα
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.
μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας.
gravitational pull
πραγματική φωτογραφία,
of what a black hole might look like.
πώς μπορεί να μοιάζει μια μαύρη τρύπα.
his theory of general relativity.
τη γενική θεωρία της σχετικότητας.
a lot of evidence in support of it.
πολλά στοιχεία που την υποστηρίζουν.
from this theory, black holes,
από αυτή τη θεωρία, οι μαύρες τρύπες,
as to what a black hole might look like,
μπορεί να μοιάζει μια μαύρη τρύπα,
a picture of one before.
that that may soon change.
ότι αυτό μπορεί σύντομα ν' αλλάξει.
of a black hole in the next couple years.
μιας μαύρης τρύπας στα επόμενα χρόνια.
to an international team of scientists,
θα εξαρτηθεί από διεθνή ομάδα επιστημόνων,
στο μέγεθος της Γης
the final picture.
ενώσει την τελική εικόνα.
a real picture of a black hole today,
μια πραγματική εικόνα μαύρης τρύπας,
into the effort involved
στην προσπάθεια που γίνεται
see through images and video.
που βλέπουν μέσα από εικόνες και βίντεο.
to this exciting project.
σε αυτό το συναρπαστικό έργο.
από τα λαμπερά φώτα της πόλης απόψε,
the bright city lights tonight,
to see a stunning view
και να δείτε μια εκπληκτική όψη
πέρα από εκατομμύρια αστέρια
millions of stars,
of the spiraling Milky Way,
του ελικοειδή Γαλαξία μας,
a cluster of stars right at the center.
αστεριών ακριβώς στο κέντρο.
with infrared telescopes,
με υπέρυθρα τηλεσκόπια,
for over 16 years.
αυτά τα άστρα πάνω από 16 χρόνια.
that is the most spectacular.
είναι αυτό που δεν βλέπουν.
γύρω από ένα αόρατο αντικείμενο.
an invisible object.
αυτών των αστεριών,
enough to cause this motion
ικανό να προκαλέσει αυτήν την κίνηση
anything that ventures too close --
οτιδήποτε τολμήσει να την πλησιάσει --
to zoom in even further?
ακόμα παραπέρα;
that, by definition, is impossible to see?
εξ' ορισμού, είναι αδύνατον;
to zoom in at radio wavelengths,
σε επίπεδο ραδιοκυμάτων,
έναν δακτύλιο φωτός
lensing of hot plasma
φακό θερμού πλάσματος
on this backdrop of bright material,
σε αυτό το φόντο από φωτεινό υλικό,
the black hole's event horizon,
τον ορίζοντα γεγονότων της μαύρης τρύπας,
becomes so great
the size and shape of this ring,
το μέγεθος και το σχήμα του δακτύλιου
wouldn't only be really cool,
δεν θα ήταν μόνο φανταστική,
that these equations hold
και στην επαλήθευση των εξισώσεων
around the black hole.
από τη μαύρη τρύπα.
is so far away from us,
είναι τόσο μακρυά από εμάς,
incredibly small --
μοιάζει απίστευτα μικρό --
on the surface of the moon.
στην επιφάνεια της Σελήνης.
extremely difficult.
τη λήψη μιας φωτογραφίας.
to a simple equation.
που ονομάζεται περίθλαση,
that we can possibly see.
που μπορούμε να δούμε.
that in order to see smaller and smaller,
για να δούμε ακόμα μακρύτερα,
bigger and bigger.
μεγαλύτερο τηλεσκόπιο.
optical telescopes here on Earth,
οπτικά τηλεσκόπια της Γης,
to the resolution necessary
την απαιτούμενη ανάλυση
resolution images ever taken
σε ανάλυση εικόνες
over 1.5 million oranges.
πάνω από 1,5 εκατομμύρια πορτοκάλια.
on the surface of the moon
στην επιφάνεια της Σελήνης
that by crunching the numbers,
μερικές πράξεις, ότι μπορούμε
that we would need a telescope
ότι χρειάζεται ένα τηλεσκόπιο
this Earth-sized telescope,
αυτό το τηλεσκόπιο,
that distinctive ring of light
το χαρακτηριστικό δαχτυλίδι φωτός,
hole's event horizon.
της μαύρης τρύπας.
all the detail we see
όλη τη λεπτομέρεια που βλέπουμε
our first glimpse
around a black hole.
γύρω από τη μαύρη τρύπα.
the size of the Earth is impossible.
στο μέγεθος της Γης είναι αδύνατη.
you just might find
from around the world,
από όλον τον κόσμο,
called the Event Horizon Telescope
ονόματι Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων
the size of the Earth,
τηλεσκόπιο στο μέγεθος της Γης,
hole's event horizon.
μιας μαύρης τρύπας.
to take its very first picture
έτοιμο να πάρει την πρώτη εικόνα
network works together.
συνεργάζονται.
of atomic clocks,
ατομικών ρολογιών,
of the sights freeze light
σταθμό «παγώνουν» το φως
of terabytes of data.
right here in Massachusetts.
σε ένα εργαστήριο εδώ στη Μασαχουσέτη.
in the center of our galaxy,
τη μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας,
Earth-sized telescope?
τηλεσκόπιο στο μέγεθος της Γης;
let's pretend we could build
ότι μπορεί να φτιαχτεί
like turning the Earth
together to make a picture.
για να φτιάξουμε μια εικόνα.
we remove most of those mirrors
τα περισσότερα κάτοπτρα,
this information together,
αυτή την πληροφορία,
the locations where we have telescopes.
τις θέσεις όπου έχουμε τηλεσκόπια.
of measurements to make a picture from.
για να φτιάξουμε την εικόνα μας.
at a few telescope locations,
σε μερικές θέσεις τηλεσκοπίων,
other new measurements.
άλλες νέες μετρήσεις.
those mirrors change locations
περιστρέφεται, τα κάτοπτρα αλλάζουν θέση
different parts of the image.
διαφορετικά μέρη της εικόνας.
fill in the missing gaps of the disco ball
γεμίζει τα κενά της ντισκομπάλας
the underlying black hole image.
εικόνα της μαύρης τρύπας.
everywhere on the globe --
and for that reason,
δείγματα, και γι' αυτόν τον λόγο
of possible images
with our telescope measurements.
με τις μετρήσεις των τηλεσκοπίων.
οι εικόνες ισότιμες.
what we think of as images than others.
που θεωρούμε ως εικόνα.
the first image of a black hole
εικόνας μιας μαύρης τρύπας
the most reasonable image
που βρίσκουν την πιο λογική εικόνα
τις μετρήσεις των τηλεσκοπίων.
uses limited descriptions
χρησιμοποιεί περιορισμένες περιγραφές
their knowledge of face structure,
των γνώσεων του για τη δομή του προσώπου,
use our limited telescope data
τα περιορισμένα τηλεσκοπικά δεδομένα
looks like stuff in our universe.
που επίσης μοιάζει με ύλη στο Σύμπαν.
we're able to piece together pictures
μπορούμε να ενώσουμε εικόνες
done using simulated data,
να στρέφουμε τα τηλεσκόπιά μας,
in the center of our galaxy.
στο κέντρο του Γαλαξία μας.
reconstruction such as this give us hope
ανακατασκευή μας δίνει ελπίδα
the first image of a black hole
μια πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας
the size of its ring.
το μέγεθος του δακτύλιού της.
about all the details of this algorithm,
με λεπτομέρειες του αλγορίθμου,
to give you a brief idea
what our universe looks like,
μοιάζει το Σύμπαν μας
and verify our results.
και επαλήθευση των αποτελεσμάτων μας.
of possible images
άπειρος αριθμός πιθανών εικόνων
our telescope measurements,
τηλεσκοπικές μας μετρήσεις,
between them in some way.
να επιλέξουμε μεταξύ τους.
to be the black hole image,
να μοιάζει με μαύρη τρύπα
that's most likely.
να φτιάξουμε ένα πρότυπο
were to appear on Facebook.
εμφάνισης κάποιας εικόνας στο Facebook.
would post this noise image on the left,
να βάλει την αριστερή εικόνα
would post a selfie
να βάλει τη δεξιά.
we'd see it on Facebook
να τη δούμε στο Facebook
compared to the selfie.
σε σχέση με τη δεξιά.
from the black hole,
για εικόνες μαύρης τρύπας,
we've never seen a black hole before.
δεν έχουμε δει ποτέ μαύρη τρύπα.
black hole image,
εικόνα μιας μαύρης τρύπας
about the structure of black holes?
για τη δομή των μαύρων τρυπών;
from simulations we've done,
εικόνων προσομοιώσεων,
from "Interstellar,"
it could cause some serious problems.
σωρεία σοβαρών προβλημάτων.
if Einstein's theories didn't hold?
του Αϊνστάιν δεν ίσχυαν;
an accurate picture of what was going on.
μία ακριβή εικόνα του τι συμβαίνει.
too much into our algorithms,
του Αϊνστάιν στον αλγόριθμο,
what we expect to see.
αυτό που περιμένουμε.
we want to leave the option open
να αφήσουμε ανοικτό το ενδεχόμενο
at the center of our galaxy.
στο κέντρο του Γαλαξία μας.
very distinct features.
έχουν πολύ διακριτά χαρακτηριστικά.
between black hole simulation images
μεταξύ εικόνων εξομοίωσης μαύρης τρύπας
every day here on Earth.
καθημερινά εδώ στη Γη.
what images look like
να ξεχωρίζει ποιες είναι τι
of image's features too much.
χαρακτηριστικά ενός τύπου εικόνας.
of different kinds of images
από διάφορα είδη εικόνων
affects our reconstructions.
επηρεάζει τις ανακατασκευές μας.
a very similar-looking image,
παράγουν μια παρόμοια εικόνα,
are not biasing this picture that much.
δεν επηρεάζουν και τόσο την εικόνα.
giving the same description
from all around the world.
σκιτσογράφους ανά τον κόσμο.
a very similar-looking face,
πολύ παρόμοιο εμφανισιακά,
cultural biases on the drawings.
πολιτισμικές προκαταλήψεις στα σχέδια.
different image features
διαφορετικών χαρακτηριστικών εικόνας
από πραγματικές εικόνες.
into their little image patches.
a little bit like pieces of a puzzle.
σαν τα κομμάτια ενός παζλ.
to piece together an image
παζλ για να φτιάξουμε μια εικόνα
με τις τηλεσκοπικές μας μετρήσεις.
very distinctive sets of puzzle pieces.
διακριτά σύνολα κομματιών παζλ.
to reconstruct the image?
κομματιών για την ανακατασκευή;
image simulation puzzle pieces.
κομματιών παζλ της μαύρης τρύπας.
a black hole to look like.
να μοιάζει μια μαύρη τρύπα.
of black hole simulation images?
εικόνων εξομοίωσης μαύρης τρύπας;
σύνολο κομματιών παζλ
όχι όμως μαύρης τρύπας.
from everyday images,
καθημερινών εικόνων,
with your own personal camera?
με την προσωπική σας μηχανή;
from all different sets of puzzle pieces,
από όλα τα διαφορετικά σύνολα παζλ,
για την εικόνα
image we get too much.
the same set of puzzle pieces,
είναι να πάρουμε το ίδιο σύνολο,
from everyday images,
από καθημερινές εικόνες,
many different kinds of source images.
πολλά διαφορετικά είδη εικόνων.
astronomical non-black hole objects,
μοιάζει με άλλα αστρονομικά αντικείμενα,
the elephant in the center of our galaxy.
τον ελέφαντα στο κέντρο του Γαλαξία μας.
on the bottom look very similar
στην κάτω σειρά, μοιάζουν
more confident in our algorithms.
πιο σίγουροι για τους αλγόριθμους.
of everyday photographs,
από καθημερινές φωτογραφίες,
personal camera.
με την προσωπική σας μηχανή.
we've never seen before
που δεν έχουμε ποτέ δει
together pictures we see all the time
από την ένωση κοινών εικόνων
trees, cats and dogs.
γατιών και σκυλιών.
will make it possible for us
θα μας επιτρέψουν
of a black hole,
εικόνες μιας μαύρης τρύπας
those famous theories
καθημερινά οι επιστήμονες.
imaging ideas like this working
να λειτουργήσουν
without the amazing team of researchers
την απίστευτη ερευνητική ομάδα
with no background in astrophysics,
υπόβαθρο στην αστροφυσική,
through this unique collaboration
μέσα από αυτή τη μοναδική συνεργασία
images of a black hole.
εικόνες μιας μαύρης τρύπας.
the Event Horizon Telescope
το Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων
the interdisciplinary expertise
διεπιστημονικής εμπειρογνωμοσύνης
once thought impossible.
φαινόταν αδύνατο.
όλους να βγείτε έξω
των ορίων της επιστήμης,
as mysterious to you as a black hole.
μυστηριώδης όπως μια μαύρη τρύπα.
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