Окончив магистратуру Массачусетского технологического института в 2013 году, девушка решила продолжить свою научную карьеру и поступила в аспирантуру. Через четыре года она защитила диссертацию на тему «Экстремальная съемка посредством инверсии физической модели: заглядывая за угол и строя изображения черных дыр».
Черная дыра — это область пространства-времени с огромным гравитационным притяжением, покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света. Никому и никогда не удавалось запечатлеть черную дыру, и знания о ней были лишь в теории. 29-летний доктор наук Кэтрин Боуман отстаивает идею того, что у черной дыры есть тень, которая представляет из себя облако нагретых газов, поэтому ее можно запечатлеть на снимке. Расстояние до сфотографированной черной дыры — около 50 млн световых лет, снимок был сделан с помощью восьми телескопов, которые были расположены на разных континентах. Вместе с командой девушка смогла преобразовать данные, полученные на проекте Event Horizon (телескопы собирали высокочастотные радиоволны из черной дыры, но они были обрывистыми). Именно Боуман разработала алгоритм, благодаря которому удалось соединить все фотографии, получив единое изображение. Над ним она работала шесть лет.