Nhà khoa học nữ 29 tuổi đứng sau thuật toán chụp hố đen vũ trụ

Tiến sĩ Katie Bouman là trưởng nhóm phát triển một chương trình máy tính đã khiến việc chụp ảnh hố đen trở nên khả thi. Bức ảnh ấn tượng có hình một quầng sáng, dường như là khói và bụi vũ trụ, bao quanh một điểm đen lớn.

Hố đen mà nhóm của Bouman chụp được cho là nằm ở trung tâm dải thiên hà khổng lồ M87, cách Trái đất khoảng 55 triệu năm ánh sáng và có khối lượng khoảng 6,6 tỷ lần khối lượng Mặt trời.

Tiến sĩ Bouman bắt tay vào thiết lập thuật toán cách đây 3 năm, khi đang là nghiên cứu sinh hệ thạc sĩ ở Viện Công nghệ Massachusetts (MIT). Tại đây, cô chỉ đạo dự án với sự hỗ trợ của nhóm chuyên gia đến từ Phòng thí nghiệm Khoa học máy tính và Trí tuệ nhân tạo thuộc MIT, Trung tâm Vật lý thiên văn Harvard-Smithsonian và Đài thiên văn Haystack của MIT.

Bức ảnh hố đen ban đầu được hệ thống kính viễn vọng Chân trời sự kiện (EHT) - một mạng lưới gồm 8 kính viễn vọng kết nối với nhau - chụp lại. Nhưng phải dựa vào thuật toán của Tiến sĩ Bouman, người ta mới có bức ảnh cuối cùng hoàn chỉnh, sau quá trình xử lý phức tạp.

Chỉ vài giờ sau khi bức ảnh được công bố, Tiến sĩ Bouman đã trở thành một hiện tượng quốc tế và tên cô đã được nhiều người nhắc tới, ca ngợi trên Twitter.

Cô Bouman đã gửi lời cảm ơn tới những đồng nghiệp giúp cô đạt được thành quả. Nỗ lực ghi hình hố đen, sử dụng mạng lưới kính viễn vọng ở nhiều địa điểm từ Nam Cực tới Chile, có sự tham gia của hơn 200 nhà khoa học. "Không ai trong chúng tôi có thể làm được một mình. Đó là thành quả công sức của nhiều người đến từ nhiều lĩnh vực khác nhau", Tiến sĩ Bouman nói.

Phương pháp xử lý dữ liệu thô của tiến sĩ Bouman là công cụ tạo ra bức ảnh hố đen. Nhà khoa học máy tính là người tiên phong áp dụng quy trình kiểm tra kết hợp nhiều thuật toán với những giả định khác nhau để dựng nên bức ảnh từ nguồn dữ liệu. Kết quả của thuật toán sau đó được phân tích bởi 4 nhóm nghiên cứu độc lập nhằm tăng độ tin cậy của phát hiện.