Gyönyörű kép a szupernóva-maradványról, amelyet egy új ausztrál szuperszámítógép dolgozott fel

Ausztrália legújabb szuperszámítógép-rendszerének első fázisához való hozzáférést követő 24 órán belül a kutatók rádióteleszkópos megfigyelések sorozatát dolgozták fel, köztük egy szupernóva-maradvány rendkívül részletes képét.

Az új generációs rádióteleszkópok, például az ASKAP (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) nagyon nagy adatsebessége és hatalmas adatmennyisége rendkívül hatékony, szuperszámítógépeken futó szoftvert igényel.

Itt jön képbe a Pawsey Szuperszámítógép Kutatóközpont, egy újonnan piacra dobott Setonix nevű szuperszámítógéppel – amely Nyugat-Ausztrália kedvenc állatáról, a quokkáról kapta a nevét.Setonix brachyurus).

Az ASKAP-ot, amely 36 parabolaantennából áll, amelyek egy távcsőként működnek együtt, Ausztrália nemzeti tudományos ügynöksége, a CSIRO üzemelteti; az általa gyűjtött megfigyelési adatokat nagysebességű optikai szálakon keresztül továbbítják a Pawsey Centerhez, hogy feldolgozzák és tudományosan alkalmas képekké alakítsák.

A teljes megvalósítás felé vezető mérföldkőként most bemutattuk az ASKAPsoft feldolgozószoftverünk integrálását a Setonix rendszeren, lenyűgöző látványvilággal kiegészítve.

Egy haldokló csillag nyomai

A gyakorlat izgalmas eredménye egy szupernóva-maradványként ismert kozmikus objektum fantasztikus képe, a G261.9+5.5.

A becslések szerint több mint egymillió éves, és 10 000-15 000 fényévnyire található galaxisunkban ezt az objektumot először a CSIRO rádiócsillagásza, Eric R. Hill minősítette szupernóva-maradványnak 1967-ben a CSIRO Parkes rádióteleszkópjának megfigyelései alapján. Murriyang.

A szupernóva-maradványok (SNR-ek) haldokló csillagok erőteljes robbanásainak maradványai. A robbanásból kilökődő anyag szuperszonikus sebességgel ekézik ki a környező csillagközi közegbe, felsöpri a gázt és az útközben talált anyagokat, összenyomva és felmelegítve azt.

A galaktikus szupernóva-maradvány G261.9+5.5. (Wasim Raja/CSIRO; Pascal Elah/Pawsey)

Ezenkívül a lökéshullám a csillagközi mágneses mezőket is összenyomná. A G261.9+5.5 rádióképen látható emisszió az összenyomott mezőkben rekedt nagy energiájú elektronokból származik. Információkat tartalmaznak a felrobbant csillag történetéről és a környező csillagközi közeg aspektusairól.

Ennek a maradványnak a mély ASKAP rádióképen feltárt szerkezete lehetőséget ad ennek a maradványnak és a csillagközi közeg fizikai tulajdonságainak (például mágneses mezők és nagyenergiájú elektronsűrűség) soha nem látott részletességű tanulmányozására.

Szuperszámítógép próbája

Az SNR G261.9+05.5 képe szép lehet, de az ASKAP csillagászati ​​tanulmányaiból származó adatok feldolgozása is nagyszerű módja annak, hogy a szuperszámítógépes rendszert – beleértve a hardvert és a feldolgozó szoftvert – hangsúlyozzuk.

Első tesztjeinkhez a szupernóva-maradvány adatkészletét is bevontuk, mert összetett jellemzői tovább növelnék a feldolgozási kihívásokat.

Az adatfeldolgozás még szuperszámítógéppel is összetett feladat, a különböző feldolgozási módok különböző lehetséges problémákat okoznak. Például az SNR képét több száz különböző frekvencián (vagy színben, ha úgy tetszik) gyűjtött adatok kombinálásával hozták létre, lehetővé téve, hogy összetett képet kapjunk az objektumról.

De az egyes frekvenciákban rengeteg információ is rejtőzik. Ennek az információnak a kinyeréséhez gyakran minden egyes frekvencián kell képeket készíteni, ami több számítógépes erőforrást és több digitális helyet igényel a tároláshoz.

Bár a Setonix elegendő erőforrással rendelkezik az ilyen intenzív feldolgozáshoz, komoly kihívást jelentene a szuperszámítógép stabilitásának elérése, amikor az ilyen hatalmas mennyiségű adattal van terhelve nap, mint nap.

Ennek a gyors első bemutatónak a kulcsa a Pawsey Center és az ASKAP tudományos adatfeldolgozó csapatának tagjai közötti szoros együttműködés volt. Csapatmunkánk lehetővé tette mindannyiunk számára, hogy jobban megértsük ezeket a kihívásokat, és gyorsan megtaláljuk a megoldásokat.

Például ezek az eredmények lehetővé teszik, hogy többet hozzunk ki az ASKAP adatokból.

Még több jön

De ez csak az első a Setonix két telepítési fázisa közül, a második várhatóan még ebben az évben befejeződik.

Ez lehetővé teszi az adatcsapatok számára, hogy az idő töredéke alatt többet dolgozzanak fel a sok projektből érkező hatalmas mennyiségű adatból. Ez viszont nem csak lehetővé teszi a kutatóknak, hogy jobban megértsék univerzumunkat, de kétségtelenül új objektumokat is felfedeznek a rádiós égbolton. A Setonix által rövidebb idő alatt feltárandó tudományos kérdések sokfélesége megannyi lehetőséget nyit meg.

A számítási teljesítmény növekedése nemcsak az ASKAP-nak, hanem a Setonix-hoz hozzáféréssel rendelkező ausztráliai kutatóknak a tudomány és a mérnöki területek minden területén előnyös.

Miközben a szuperszámítógép teljes gőzzel működik, az ASKAP is, amely jelenleg egy sor kísérleti tanulmányt fejez be, és hamarosan még nagyobb és mélyebb égboltvizsgálatokat fog végezni.

A szupernóva-maradvány csak egy a sok közül, amelyeket most felfedtünk, és hamarosan még sok lenyűgöző képre és sok új égi objektum felfedezésére számíthatunk.A beszélgetés

Wasim Raja, kutató tudós, CSIRO és Pascal Jahan Elahi, szuperszámítástechnikai alkalmazások szakértője, Pawsey Szuperszámítástechnikai Kutatóközpont, CSIRO.

Ezt a cikket a The Conversation újból közzétettük Creative Commons licenc alatt. Olvassa el az eredeti cikket.

.

Leave a Comment

%d bloggers like this: