Saiu no site BBC BRASIL
Veja publicação original: Como algoritmo criado por jovem cientista possibilitou 1ª foto de buraco negro
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Por trás da histórica imagem de um buraco negro divulgada ao mundo nesta quarta-feira estão anos de trabalho de uma jovem cientista americana que liderou a criação de um algoritmo fundamental para esta mais nova conquista da ciência.
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Katherine Bouman, ou “Katie” Bouman, como se apresenta, tem 29 anos, é doutora em engenharia elétrica e ciência da computação pelo MIT (Massachusetts Institute of Technology), uma das universidades mais importantes do mundo, e professora visitante no Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia).
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“Há mais de um século, Albert Einstein publicou pela primeira vez sua teoria da relatividade. Desde então, cientistas forneceram muitas evidências para sustentá-la. Mas uma das coias previstas em sua teoria, os buracos negros, ainda não foram observados diretamente”, explicou Bouman em 2016 durante uma palestra no evento TEDxBeaconStreet.
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“Apesar de termos algumas ideias de como estes buracos negros possam aparentar, ainda não conseguimos de fato tirar uma foto de um.”
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Agora, finalmente em 2019, Bouman foi uma das protagonistas deste feito – e compartilhou em seu Facebook sua reação ao olhar para esta imagem inédita: “Observando incrédula a primeira imagem que eu já fiz de um buraco negro durante o processo de reconstituição (da imagem)”.
Direito de imagemEHT COLLABORATION.
Como indica a legenda de Katie, “fotografar” um buraco negro é um longo processo de várias etapas – que inclui desde usar complexas fórmulas matemáticas a lidar com ruídos vindos do espaço.
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“Assim como um artista forense usa descrições limitadas para formar uma imagem usando seu conhecimento sobre o formato do rosto, os algoritmos de imagem que eu desenvolvi usam nossos dados limitados de telescópios para compor uma imagem”, explicou a jovem no TEDxBeaconStreet.
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Um telescópio do tamanho da Terra
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A cientista e a equipe do projeto Event Horizon Telescope (EHT) – responsável pelo feito desta quarta-feira – costumam brincar que captar uma imagem do Sagittarius A, um buraco negro no centro da Via Láctea e que é um dos principais objetos de estudo do time, seria o mesmo que tentar fotografar uma fruta colocada na Lua.
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E, como para observar objetos cada vez menores no espaço, é preciso telescópios cada vez maiores, neste caso, a equipe precisaria de um telescópio do tamanho da… Terra.
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Por isso, o time do EHT bolou uma alternativa, digamos, mais viável – ainda que bastante complexa.
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O projeto reúne oito radiotelescópios ao redor do mundo – do Polo Sul ao Havaí, passando também pelo Chile e Espanha. Com esta rede, os cientistas mimetizam uma espécie de “telescópio virtual” do tamanho da Terra através de uma técnica chamada de interferometria.
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É a partir daí que entra o trabalho de Bouman: ela criou soluções matemáticas que preenchem lacunas de dados surgidas, por exemplo, com o atraso inevitável da entrada de ondas de rádio na atmosfera terrestre.
Ela começou a fazer o algoritmo há três anos, quando ainda era estudante de pós-graduação no MIT, liderou o projeto, assistida por uma equipe do Laboratório de Inteligência Artificial e Ciência da Computação do MIT, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica e do MIT Haystack Observatory.
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Seu trabalho também inovou na forma de combinar estes dados para recompor uma imagem.
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“Em linha gerais, temos trabalhado até aqui em como fazer a melhor imagem possível (do buraco negro)”, explicou a jovem à BBC em 2017. “Mas, para começar, foi superdifícil. Não apenas os dados estão superespalhados, mas é incrivelmente barulhento. Temos que lidar com coisas como a atmosfera embaralhando o nosso sinal.”
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Da sua abordagem inovadora, Bouman também tornou públicos os modelos criados e dados recolhidos neste processo, para uso de outros pesquisadores.
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Horas depois do lançamento da importante da foto, o nome da pesquisadora se tornou uma sensação internacional, com seu nome viralizando no Twitter.
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Bouman também foi saudada pelo MIT e pelo Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica nas redes sociais.
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No Twitter, o MIT comparou a cientista com Margaret Hamilton, também pesquisadora da instituição que escreveu códigos que ajudaram a colocar o homem na lua. A postagem coloca fotos das duas lado a lado: à esquerda Bouman com pilhas de discos rígidos de dados da imagem do buraco negro e, à direita, Hamilton, com o código que ela escreveu.
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“Há 3 anos, a estudante de pós-graduação do MIT, Katie Bouman, liderou a criação de um novo algoritmo para produzir a primeira imagem de um buraco negro”, escreveu o MIT Computer Science & Artificial Intelligence Lab nas redes sociais. “Hoje, essa imagem foi lançada.”
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Agora, Bouman espera que sua equipe possa prosseguir com a realização de vídeos dos buracos negros – que, eventualmente, podem revelar outros aspectos físicos, como os campos magnéticos nestes objetos.
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Em seu currículo, a cientista diz também trabalhar para que “métodos computacionais expandam as fronteiras para a geração de imagens interdisciplinar”.
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