Next
‘या’ ‘तेजशलाके’मुळे टिपता आला कृष्णविवराचा फोटो
केटी बौमनने तयार केलेल्या अल्गोरिदमचा महत्त्वाचा वाटा
BOI
Thursday, April 11, 2019 | 06:16 PM
15 0 0
Share this article:



मॅसाच्युसेट्स (अमेरिका) :
पृथ्वीपासून पाच कोटी प्रकाशवर्षे दूर असलेल्या एम-८७ या आकाशगंगेतील कृष्णविवर शोधून त्याचा फोटो काढण्याची ऐतिहासिक कामगिरी शास्त्रज्ञांनी नुकतीच केली आहे. कृष्णविवर अर्थात ब्लॅक होल हा पूर्वीपासूनच मानवाच्या कुतुहलाचा विषय असला, तरी त्याचा प्रत्यक्ष फोटो काढणे आतापर्यंत कधीही शक्य झाले नव्हते. कारण ते तांत्रिकदृष्ट्या अदृश्य असते; मात्र या वेळी कृष्णविवराचा फोटो काढता आला आणि ते शक्य झाले २९ वर्षांच्या केटी बौमन या ‘तेजशलाके’ने तयार केलेल्या अल्गोरिदममुळे. 

‘मॅसाच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी’ची (एमआयटी) विद्यार्थी असताना २०१६मध्ये केटीने हा अल्गोरिदम तयार केला होता. कृष्णविवराचा फोटो काढण्यात तो अल्गोरिदम नेमकेपणाने उपयोगी पडल्याचे स्पष्ट झाले आहे. या अद्वितीय कामगिरीबद्दल केटीवर जगभरातून कौतुकाचा वर्षाव होत आहे. महिलांच्या कार्यकर्तृत्वाला कोणत्याही मर्यादा नाहीत, हे केटीच्या उदाहरणावरून स्पष्ट झाले आहे. 

कृष्णविवराचा फोटो

केटीच्या कामाची व्याप्ती आणि महत्त्व किती मोठे आहे, हे जाणून घेण्यासाठी थोडी पार्श्वभूमी लक्षात घ्यावी लागेल. कृष्णविवराचा फोटो काढण्यासाठी ‘इव्हेंट हॉरिझॉन टेलिस्कोप’ हा प्रकल्प राबविला जात होता. कृष्णविवर म्हणजे एखाद्या ताऱ्याची अंतिम स्थिती असते. ठराविक वस्तुमानाचे तारे त्यांच्या अंतकाळी आकुंचन पावत जातात आणि कृष्णविवरात त्यांचे रूपांतर होते. त्या पोकळीमधील गुरुत्वाकर्षण एवढे शक्तिशाली असते, की त्याच्या वाटेत आजूबाजूला येणाऱ्या सगळ्या गोष्टी त्या पोकळीत ओढल्या जातात. एकदा त्यात गेलेला घटक बाहेर येऊ शकत नाही. अगदी प्रकाशही त्यात खेचला जातो. ही पोकळी वायुविरहित म्हणजेच निर्वात असते. त्यामुळे तांत्रिकदृष्ट्या कृष्णविवरे अदृश्य असतात. त्यामुळे त्यांचा फोटो काढणे ही खूप अवघड बाब होती; मात्र अंतराळातील प्रकाश आत खेचला जाताना परावर्तित होतो. त्यामुळे तयार होणाऱ्या प्रकाशमान भागावर कृष्णविवराची छाया पडते. त्यामुळे मध्यभागी कृष्णविवर आणि त्याच्या बाजूला प्रकाशाची रिंग (अंगठीप्रमाणे) अशी कृष्णविवराची प्रतिमा तयार होईल, असा आडाखा शास्त्रज्ञांनी बांधला होता. 

कृष्णविवरांचे वस्तुमान प्रचंड असते. सर्वसाधारणपणे आपल्या सूर्यमालेतील सूर्याच्या १० पट एवढे कृष्णविवराचे वस्तुमान असते. शिवाय ते अत्यंत दूर आहे. त्यामुळे या कृष्णविवराचे वस्तुमान आणि त्याचे अंतर यांचा विचार करता त्याचा फोटो काढण्यासाठी १० हजार किलोमीटर व्यासाची दुर्बीण लागली असती. ते अर्थातच शक्य नव्हते. कारण पृथ्वीचा व्यासही जेमतेम १३ हजार किलोमीटर आहे. त्यामुळे शास्त्रज्ञांनी हवाई बेटे, अरिझोना, स्पेन, मेक्सिको, चिली, दक्षिण ध्रुव अशा जगभरातल्या आठ ठिकाणी मोठ्या क्षमतेच्या दुर्बिणी ठेवण्याचे ठरवले. त्या प्रकल्पाला ‘इव्हेंट हॉरिझॉन टेलिस्कोप’ असे नाव देण्यात आले. 

आठ दुर्बिणींचे नेटवर्क
या आठही दुर्बिणींचे नेटवर्क तयार करण्यात आले होते. याद्वारे एक प्रकारे पृथ्वीलाच ‘रेडिओ टेलिस्कोप डिश’मध्ये रूपांतरित केले गेले होते. अत्यंत अचूक असलेल्या आण्विक घड्याळांच्या साह्यानेही त्या जोडलेल्या होत्या. या दुर्बिणी अंतराळातून येणारा प्रकाश टिपत. त्यासाठी अंतराळातील लाखो प्रतिमा टिपल्या जात. त्याचा डेटा हजारो टेराबाइट्स (एक हजार जीबी म्हणजे एक टीबी) एवढा होत असे. या माहितीचे नंतर केटीच्या अल्गोरिदमच्या साह्याने विश्लेषण केले जात असे. कृष्णविवरातून येणारा प्रकाश प्रत्येक दुर्बिणीत टिपला जात असल्याने प्रत्येक ठिकाणी त्याची नेमकी वेळ नोंदली जात असे आणि अन्य दुर्बिणींतील वेळेशी ताडून पाहिली जात असे. प्रत्येक दुर्बिणीचे पृथ्वीवरील स्थान आणि त्यात नोंदवली गेलेली वेळ यांच्यातील फरक लक्षात घेऊन या आठ दुर्बिणी एकच दुर्बीण असल्याप्रमाणे कार्य करीत. त्यामुळे एकत्रित प्रतिमा मिळविणे शक्य झाले. पृथ्वीच्या ज्या भागात दुर्बिणी नाहीत, त्या भागांतून आलेल्या प्रतिमा साहजिकच अस्पष्ट असत. त्या नेमक्या कशा असतील हे ठरवण्याचे आणि त्यापासून निश्चित प्रतिमा कशी तयार करण्याचेचे कार्य केटीने विकसित केलेल्या अल्गोरिदमद्वारे केले गेले. एखादे काम नेमके कोणत्या टप्प्यांनी केले, तर ते अचूक होईल, हे सांगणारी कार्यसूची म्हणजे अल्गोरिदम. प्रकाश अंतराळात कुठून, कुठे, कसा परावर्तित झाला असेल, याची अचूक गणिते मांडण्याचे काम त्या अल्गोरिदमने केले. गेली दोनहून अधिक वर्षे हे काम सुरू होते. त्यानंतर आता कृष्णविवराची प्रतिमा प्राप्त झाली आहे.

असे आहे केटीचे काम...
हे अत्यंत गुंतागुंतीचे काम आहे. या कामाचे ‘टेड टॉक्स’मध्ये बोलताना केटीने अत्यंत सोप्या शब्दांत वर्णन केले होते. ‘फॉरेन्सिक स्केच आर्टिस्टला ज्याप्रमाणे अत्यंत कमी माहितीच्या आधारे आणि चेहऱ्याच्या रचनेच्या त्यांच्या अभ्यासाच्या आधारे नेमकी प्रतिमा तयार करायची असते, त्याचप्रमाणे दुर्बिणींकडून आलेल्या अस्पष्ट प्रतिमांमधील गाळलेल्या जागांमध्ये नेमके काय असेल, हे शोधण्याचे काम आम्ही अल्गोरिदमद्वारे करत आहोत,’ असे तिने सांगितले होते. ‘कंटिन्युअस हाय रिझॉल्युशन इमेज रिकन्स्ट्रक्शन युझिंग पॅच प्रायर्स’ (चर्प) असे केटीने तयार केलेल्या अल्गोरिदमचे नाव आहे. 

या सगळ्या प्रयोगात जगभरातील दोनशेहून अधिक शास्त्रज्ञ सहभागी झाले होते. या अल्गोरिदमबद्दल केटीचे कौतुक होत असले, तरी तिने मात्र याचे श्रेय सगळ्यांचे असल्याचे म्हटले आहे. टीममधील कोणीही एकट्याने हे काम करू शकले नसते, असे तिने म्हटले आहे. ‘एकेकाळी अशक्य वाटत असलेली गोष्ट यामुळे शक्य होणार आहे,’ अशी प्रतिक्रिया तिने व्यक्त केली आहे. 

‘एमआयटी’ची कम्प्युटर सायन्स आणि आर्टिफिशियल इंटेलिजन्स लॅबोरेटरी, हार्वर्ड स्मिथसोनियन सेंटर फॉर अॅस्ट्रोफिजिक्स आणि एमआयटी हेस्टॅक ऑब्झर्व्हेटरी या तीन संस्था अल्गोरिदम तयार करण्याच्या प्रकल्पावर कार्यरत होत्या.

केटी सध्या इव्हेंट हॉरिझॉन टेलिस्कोप या प्रकल्पावर ती पोस्ट डॉक्टरल फेलो म्हणून काम करत असून, कॅल्टेकच्या कम्प्युटिंग आणि मॅथेमेटिकल सायन्सेस विभागात सहायक प्राध्यापक म्हणून रुजू होणार आहे. आपल्या कार्याने अंतराळविश्वात नाव कोरणारी केटी ही ‘एमआयटी’ची दुसरी विद्यार्थिनी ठरली आहे. १९६९मध्ये चंद्रावर माणूस पाठवण्याच्या प्रकल्पात डॉ. मार्गारेट हॅमिल्टन यांनी लिहिलेल्या कोडचा मोठा वाटा होता. 





 
15 0 0
Share this article:

Post Your Comment
मराठी English
Your Name *
Email (Optional)
 
Notify me once my comment is published
Comment * Note: Comment will be published after review.
Content limited to 1000 characters,1000 characters remaining.

Select Language
Share Link
 
Search