كريتر نت /
تمكنت عالمة الحاسوب كايتي بومان من تطوير خوارزمية حاسوبية كانت هي السبب وراء التقاط أول صورة للثقب الأسود في تاريخ البشرية.
ونشرت بومان، التي ما تزال طالبة دراسات عليا في معهد ماساتشوستس للتكنلوجيا MIT، صورةً تسجِّل ردَّة فعلها لدى رؤيتها الصورة.
أسمَت بومان الخوارزمية باسم “خوارزمية إعادة بناء الصورة عالية الدقة باستخدام التصحيح القبلي” Continuous High-resolution Image Reconstruction using Patch priors أو اختصارًا CHIRP.
استُخدمت هذه التقنية لدمج البيانات الواردة من التلسكوبات الثمانية الموزعة في أرجاء العالم والتي تُشكِّل تلسكوب أفق الحدث Event Horizon Telescope أو اختصارًا EHT. يُعتبر تلسكوب أفق الحدث تعاوناً دولياً يضم العديد من الهيئات العلمية، وهو الذي تمكن من التقاط أول صورة لثقبٍ أسود.
تعمل بومان حاليًا باحثةً في مرحلة ما بعد الدكتوراه postdoctoral في تلسكوب أفق الحدث، وستبدأ قريبًا التدريس في قسم علوم الحوسبة والرياضيات في معهد كاليفورنيا للتكنلوجيا Caltech.
يعود تاريخ وضع الخوارزمية إلى العام 2016، وقد وضعها فريق من الباحثين العاملين في ثلاثة مؤسسات: الأولى مختبر علوم الحاسوب والذكاء الصُّنعي في معهد ماساتشوستس للتكنلوجيا MIT، والثانية مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ومرصد هايستاك لتابع لجامعة MIT.
يهدف مشروع EHT إلى تحويل كوكب الأرض برمته إلى صحنٍ تلسكوبٍ لاسلكي. وبما أن الإشارات الفلكية تصل إلى التلسكوبات الراديوية بمعدلاتٍ مختلفة، فإن الباحثين عليهم اكتشاف ومعرفة كيف يأخدون بعين الاعتبار هذه الفروقات بحيث تكون الحسابات صحيحةً ودقيقة ويمكن استخلاص صورة مرئية منها.
اقترحت بومان حلًا جبريًا مميزًا لهذه المسألة. فلو أننا دمجنا القياسات الواردة من ثلاثة تلسكوبات مع بعضها البعض، ستُلغي التأخيرات الناجمة عن ضجيج الغلاف الجوي بعضها بعضًا.
و هذا يعني أنّ أيّ قياساتٍ جديدة تتطلب بياناتٍ ترِدُ من ثلاثة تلسكوبات بدلًا من اثنين، وبهذا تنقص كمية البيانات المُحصَّلة، لكن في المقابل تزداد الدقة.
تعمل خوارزمية CHIRP بعد ذلك على إعادة بناء وتحسين الصور الناتجة، حتى وصلنا إلى الصورة التاريخية للثقب الأسود. والجميل في الأمر أنه يمكن استخدام هذه الخوارزمية مع أية منظومة تصوير تعتمد على التداخل الراديوي.
بلغت كمية البيانات التي جمعها تلسكوب أفق الحدث حدًا تطلب الاستعانة بأقراص صلبة لتخزينها. وبلغت كتلة هذه الأقراص الصلبة حوالي نصف طن، وقد شُحنت بعد ذلك إلى مرصد هايستاك.
يُذكر أن حجم البيانات التي جُمعت قد بلغ 5 بيتابايت، أي ما يُقارب 5.25 مليون غيغابايت.
