Science
10 aprile 2019: sei conferenze stampa in contemporanea, in sei città diverse — Washington, Bruxelles, Santiago, Taipei, Tokyo, Shanghai, per mostrare la stessa fotografia. È la prima immagine mai scattata a un buco nero: un anello arancione di luce attorno a un centro scuro, il buco nero supermassiccio al centro della galassia M87. Ma nei giorni successivi, a circolare quasi quanto la foto scientifica è un'altra immagine: lo scatto di Katie Bouman, ricercatrice del MIT, le mani sulla bocca davanti al laptop nel momento in cui l’immagine prende forma sullo schermo — oltre 150.000 condivisioni in poche ore. Nel giro di poco tempo i giornali la descrivono come “la scienziata che ha inventato l’algoritmo del buco nero”.
L’Event Horizon Telescope (EHT) è la rete di oltre duecento ricercatori, in più di venti paesi, che nel 2017 collega otto radiotelescopi in sei località — Cile, Hawaii, Arizona, Messico, Spagna, Polo Sud, per farli funzionare come un unico strumento grande quanto il pianeta. La tecnica si chiama interferometria a lunghissima base (VLBI): ogni telescopio osserva lo stesso punto di cielo nello stesso momento, registrando il segnale insieme a un timestamp fornito da un orologio atomico a idrogeno.
L’osservazione produce quattro petabyte di dati, troppi per essere inviati online nei tempi necessari. I dischi rigidi vengono spediti fisicamente, via aereo, verso due centri di calcolo: il MIT Haystack Observatory, in Massachusetts, e l’istituto Max Planck di Bonn, in Germania. Lì i segnali dei diversi telescopi vengono combinati per ricostruire, dai dati grezzi, un’immagine leggibile. L’operazione richiede scelte, filtri, ipotesi su cosa sia segnale e cosa sia rumore. Per verificare che l’anello non fosse un artefatto del metodo scelto, la collaborazione ha diviso il lavoro in quattro squadre indipendenti, a cui è stato vietato comunicare tra loro durante l’elaborazione: niente riunioni comuni, niente confronto di risultati parziali, nemmeno la possibilità di discutere quali antenne avessero fornito dati di scarsa qualità. Due squadre hanno lavorato con un metodo (RML), due con un altro (CLEAN). Il confronto è avvenuto solo alla fine, quando le quattro immagini sono state messe una accanto all'altra, nella stessa stanza: coincidevano.
Bouman ha guidato una di quelle quattro squadre e ha contribuito a sviluppare uno degli algoritmi usati per l'elaborazione. Il suo lavoro, insieme a quello delle altre tre squadre, ha reso possibile la prima immagine mai ottenuta di un buco nero supermassiccio. Il paper che descrive il metodo di imaging, pubblicato nel 2019, elenca 348 autori in ordine alfabetico. Quella di Bouman è una firma tra le altre.
200+
Ricercatori provenienti da oltre venti paesi
8
Telescopi in sei località del pianeta, sincronizzati in un unico strumento
4
Petabyte di dati raccolti nel 2017, trasportati fisicamente in aereo
4
Squadre che hanno ricostruito l'immagine separatamente, senza comunicare tra loro


