Katie Bouman: How to take a picture of a black hole
Katie Bouman: Kaip nufotografuoti juodąją skylę
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.
gigantišką juodąją skylę.
gravitational pull
of what a black hole might look like.
kaip galėtų atrodyti juodoji skylė.
his theory of general relativity.
bendrąją reliatyvumo teoriją.
a lot of evidence in support of it.
įrodymų jai pagrįsti.
from this theory, black holes,
juodosios skylės –
as to what a black hole might look like,
kaip juodoji skylė galėtų atrodyti,
a picture of one before.
jos nufotografavę.
that that may soon change.
netrukus tai gali pasikeisti.
of a black hole in the next couple years.
pirmąją juodosios skylės nuotrauką.
to an international team of scientists,
tarptautinės mokslininkų komandos,
the final picture.
galutinį atvaizdą.
a real picture of a black hole today,
tikros juodosios skylės nuotraukos,
into the effort involved
apie dedamas pastangas
see through images and video.
galėtų analizuoti atvaizdus ir
to this exciting project.
šio nuostabaus projekto.
the bright city lights tonight,
anapus ryškių miesto šviesų,
to see a stunning view
pamatyti stulbinantį
millions of stars,
pro milijonus žvaigždžių,
of the spiraling Milky Way,
Paukščių Tako centro,
a cluster of stars right at the center.
žvaigždžių spiečių pačiame centre.
with infrared telescopes,
infraraudonųjų spindulių teleskopais,
for over 16 years.
daugiau nei 16 metų.
that is the most spectacular.
tai, ko jie nemato.
an invisible object.
apie nematomą objektą.
enough to cause this motion
dalykas galintis sukelti šį
anything that ventures too close --
kas priartėja pernelyg arti –
pažiūrėtume dar iš arčiau?
to zoom in even further?
that, by definition, is impossible to see?
ko iš esmės neįmanoma pamatyti?
to zoom in at radio wavelengths,
iki radijo bangų ilgio,
lensing of hot plasma
gravitacinio lęšio,
on this backdrop of bright material,
šio šviesios medžiagos fono,
the black hole's event horizon,
juodosios skylės įvykių horizontą,
becomes so great
tokia stipri,
the size and shape of this ring,
šio žiedo dydį ir formą,
wouldn't only be really cool,
ne tik būtų nuostabu,
that these equations hold
kad šios lygtys veiktų ir
around the black hole.
aplink juodąją skylę.
is so far away from us,
taip toli nuo mūsų,
incredibly small --
atrodo nepaprastai mažas –
on the surface of the moon.
apelsinas ant Mėnulio paviršiaus.
extremely difficult.
yra itin sunku.
to a simple equation.
į paprastą lygtį.
that we can possibly see.
kuriuos galime pamatyti.
that in order to see smaller and smaller,
pamatyti vis mažesnius objektus,
bigger and bigger.
didesnio teleskopo.
optical telescopes here on Earth,
optinius teleskopus Žemėje,
to the resolution necessary
reikalingos rezoliucijos,
resolution images ever taken
aukščiausios raiškos Mėnulio nuotraukų,
over 1.5 million oranges.
per 1,5 milijono apelsinų.
on the surface of the moon
Mėnulio paviršiaus
that by crunching the numbers,
gerai paskaičiavę,
kad reikėtų teleskopo,
that we would need a telescope
tokį Žemės dydžio teleskopą,
this Earth-sized telescope,
tą charakteringą šviesos žiedą,
that distinctive ring of light
skylės įvykių horizontą.
hole's event horizon.
visų detalių,
all the detail we see
susidaryti pirmąjį įspūdį
our first glimpse
around a black hole.
supančią aplinką.
the size of the Earth is impossible.
kuri būtų Žemės dydžio, yra neįmanoma.
you just might find
kartais gali rasti
from around the world,
visame pasaulyje,
called the Event Horizon Telescope
pavadinimu „Įvykių horizonto teleskopas“
the size of the Earth,
skaičiuojamąjį teleskopą,
hole's event horizon.
horizonto mastu.
to take its very first picture
pirmąjį juodosios skylės atvaizdą
network works together.
tinkle veikia kartu.
of atomic clocks,
atominiais laikrodžiais,
of the sights freeze light
taške sustingdo šviesą,
of terabytes of data.
terabitų duomenų.
right here in Massachusetts.
laboratorijoje, čia pat, Masačiusetse.
in the center of our galaxy,
skylę mūsų galaktikos centre,
Earth-sized telescope?
Žemės dydžio teleskopą?
let's pretend we could build
kad galime sukurti
like turning the Earth
į Žemės pavertimą
surinktų šviesą,
together to make a picture.
ir paversti nuotrauka.
we remove most of those mirrors
daugumą šių veidrodžių
this information together,
sujungti šią informaciją,
the locations where we have telescopes.
vietas, kuriose yra mūsų teleskopai.
of measurements to make a picture from.
nuotraukai sudaryti.
at a few telescope locations,
tik keliose teleskopų buvimo vietose,
other new measurements.
ir kitų matavimų.
those mirrors change locations
besisukant, šie veidrodžiai keičia vietas
different parts of the image.
skirtingas vaizdo dalis.
fill in the missing gaps of the disco ball
užpildo „diskotekos rutulio“ spragas
the underlying black hole image.
slypintį juodosios skylės vaizdą.
everywhere on the globe --
visame pasaulyje –
„diskotekos rutulys“ –
and for that reason,
vaizdo dalių ir todėl
of possible images
vaizdų skaičius,
with our telescope measurements.
mūsų išmatavimus teleskopu.
vienodai naudingi.
what we think of as images than others.
tai, ką laikome vaizdais, nei kiti.
the first image of a black hole
pirmąją juodosios skylės nuotrauką
the most reasonable image
tinkamiausią vaizdą ir atitiktų
uses limited descriptions
naudojasi ribotais apibūdinimais,
their knowledge of face structure,
savo žiniomis apie veido struktūrą,
use our limited telescope data
naudoja ribotus teleskopų duomenis,
looks like stuff in our universe.
atrodytų kaip visatoje matomi dalykai.
we're able to piece together pictures
mes galime sudėlioti vaizdus
done using simulated data,
sukurtą naudojant netikrus duomenis,
in the center of our galaxy.
mūsų galaktikos centre.
reconstruction such as this give us hope
tokios kaip ši, mums suteikia vilties, kad
the first image of a black hole
pirmąją juodosios skylės nuotrauką
the size of its ring.
nustatyti jos žiedo dydį.
about all the details of this algorithm,
apie šio algoritmo detales,
to give you a brief idea
trumpai papasakoti,
what our universe looks like,
visatos išvaizdą
and verify our results.
atkurti ir patikrinti.
of possible images
galimų vaizdų skaičius,
our telescope measurements,
mūsų teleskopų išmatavimus,
between them in some way.
iš jų išskirti tinkamus.
to be the black hole image,
juodosios skylės vaizdu,
that's most likely.
kuris yra labiausiai tikėtinas.
were to appear on Facebook.
kad vaizdas atsiras „Facebook“ tinkle.
would post this noise image on the left,
šį kairėję esantį vaizdą su triukšmu,
would post a selfie
paskelbtų asmenukę,
we'd see it on Facebook
pamatyti jį „Facebook“,
compared to the selfie.
pamatytume jį, o ne asmenukę.
from the black hole,
juodosios skylės vaizdus,
we've never seen a black hole before.
mes dar niekada nematėme juodosios skylės.
black hole image,
juodosios skylės atvaizdas
about the structure of black holes?
juodųjų skylių struktūrą?
from simulations we've done,
mūsų atliktų simuliacijų,
from "Interstellar,"
vaizdas iš „Interstellar“,
it could cause some serious problems.
galėtume sukelti rimtų problemų.
if Einstein's theories didn't hold?
teorijos nepasitvirtintų?
an accurate picture of what was going on.
tikslų vaizdą, to, kas ten vyksta.
lygtimis savo algoritmuose,
too much into our algorithms,
what we expect to see.
tai, ką ir tikėjomės pamatyti.
we want to leave the option open
pasilikti galimybę, kad
at the center of our galaxy.
milžiniškas dramblys.
very distinct features.
labai skirtingas ypatybes.
between black hole simulation images
juodosios skylės atvaizdus
every day here on Earth.
padaromų nuotraukų.
what images look like
algoritmams, kaip atrodo nuotraukos,
of image's features too much.
nuotraukų ypatybių tipo.
of different kinds of images
tipų priskyrimas,
affects our reconstructions.
vaizdas veikia mūsų rekonstrukcijas.
a very similar-looking image,
labai panašiai atrodantį atvaizdą,
are not biasing this picture that much.
atvaizdus nėra pernelyg šališkos.
giving the same description
to paties apibūdinimo pateikimą trims
from all around the world.
ekspertams iš viso pasaulio.
a very similar-looking face,
panašiai atrodantį veidą,
cultural biases on the drawings.
savo kultūrinio šališkumo.
different image features
skirtingas vaizdų ypatybes
into their little image patches.
į mažas nuotrupas.
a little bit like pieces of a puzzle.
traktuoti kaip dėlionės gabaliuką.
to piece together an image
gabaliukus atvaizdui sudaryti,
teleskopo išmatavimus.
very distinctive sets of puzzle pieces.
savitus dėlionės gabaliukų rinkinius.
tuos pačius duomenis,
to reconstruct the image?
gabaliukų rinkinius atvaizdui atkurti?
image simulation puzzle pieces.
atvaizdo modelio dėlionės gabaliukų.
a black hole to look like.
atrodant juodąją skylę.
of black hole simulation images?
juodosios skylės simuliacijos vaizdų?
juodosios skylės objektus.
from everyday images,
iš kasdienių nuotraukų,
with your own personal camera?
padarote savo fotoaparatu?
from all different sets of puzzle pieces,
iš skirtingų dėlionės gabaliukų rinkinių,
image we get too much.
galutiniam atvaizdui.
the same set of puzzle pieces,
dėlionės gabaliukų rinkinį,
from everyday images,
iš kasdienių nuotraukų,
many different kinds of source images.
daugybę įvairių pirminių vaizdų.
astronomical non-black hole objects,
astronominiai ne juodosios skylės objektai
the elephant in the center of our galaxy.
kaip dramblys mūsų galaktikos centre.
on the bottom look very similar
apačioje atrodo labai panašūs į
esantį viršuje,
more confident in our algorithms.
savo algoritmais.
of everyday photographs,
iš kasdienių nuotraukų,
personal camera.
savo fotoaparatu.
we've never seen before
kurio dar nesame matę,
together pictures we see all the time
mums įprastus vaizdus:
trees, cats and dogs.
kates ir šunis.
will make it possible for us
dėka galbūt galėsime
of a black hole,
juodosios skylės nuotraukas
those famous theories
tas garsiąsias teorijas,
imaging ideas like this working
atvaizdavimo idėjas
without the amazing team of researchers
nuostabios mokslininkų komandos,
with no background in astrophysics,
astrofizikos darbo patirties,
through this unique collaboration
nepaprasto bendradarbiavimo dėka,
images of a black hole.
juodosios skylės vaizdais.
the Event Horizon Telescope
„Įvykių horizonto teleskopas“
the interdisciplinary expertise
tarpdisciplininės kompetencijos,
once thought impossible.
atrodė neįmanoma.
as mysterious to you as a black hole.
taip pat paslaptinga, kaip juodoji skylė.
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