Buco nero, la foto è (anche) della giovane scienziata Katie Bouman: ecco chi è
Il 10 aprile 2019 è stata presentata al mondo la prima vera immagine di un buco nero, quello al centro della galassia Messier 87, un risultato storico ottenuto grazie alla collaborazione di oltre duecento scienziati riuniti sotto al progetto chiamato Event Horizon Telescope (EHT), che si è avvalso di otto potentissimi radiotelescopi sparsi per il mondo. Tra i ricercatori che hanno lavorato per raggiungere questo traguardo, ce ne sono alcuni che hanno giocato un ruolo particolarmente prezioso, avendo progettato gli algoritmi che hanno permesso di trasformare le onde radio del buco nero di M87 – distante circa 50 milioni di anni luce da noi – nello “scatto del secolo”. Fra essi si è distinta la ventinovenne Katherine "Katie" Louise Bouman, una scienziata specializzata in metodi computazionali nel campo del trattamento delle immagini. La fotografia sorridente della Bouman mentre sul suo MacBook Pro compare per la prima volta l'immagine del buco nero – ovviamente renderizzata in remoto su supercomputer – ha fatto rapidamente il giro del mondo, donando a questa scoperta epocale il volto umano ed entusiasta della giovane ricercatrice.
Super algoritmo. La Bouman, ricercatrice post-dottorato presso l'Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics e divenuta da poco assistente professore di Informatica presso il California Institute of Technology, ha iniziato a lavorare al super algoritmo circa sei anni fa, quando era ancora una studentessa di dottorato presso il Massachusetts Institute of Technology, il celebre MIT. In parole semplici, la lunga e complessa stringa di codice messa a punto dalla giovane, attraverso il cosiddetto machine learning (apprendimento automatico) è stata in grado di correggere le imperfezioni nei dati raccolti dai radiotelescopi puntati sul buco nero. Le informazioni ottenute non sono infatti pure, ma “sporcate” dalla presenza dell'atmosfera terrestre, dagli errori di lettura e da altri ostacoli tra gli “occhi” degli strumenti e il cuore di tenebra supermassiccio di M87. Per avere la conferma che la “fotografia” ottenuta non venisse alterata dal codice informatico, gli esperti del trattamento delle immagini (una quarantina) sono stati divisi in quattro gruppi – guidati dalla Bouman – che non potevano comunicare fra loro, ciascuno a lavoro su uno specifico algoritmo. Quando i quattro gruppi si sono riuniti e hanno mostrato i propri risultati, tutti hanno ottenuto la struttura ad anello che ha fatto rapidamente il giro del mondo.
Carriera folgorante. Katie Bouman si è laureata con lode nel 2011 presso la Facoltà di Ingegneria Elettrica dell'Università del Michigan e si è laureato con lode nel 2011. Dopo aver ottenuto il dottorato e un master nello stesso campo al MIT è entrata a far parte del MIT Haystack Observatory, uno dei centri di supercomputer che ha elaborato i dati raccolti dal progetto Event Horizon Telescope. La sua tesi di master è stata premiata col prestigioso premio Ernst Guillemin, dedicata ai progetti migliori.
