W ciągu 24 godzin od osiągnięcia pierwszego etapu najnowszego australijskiego systemu superkomputerowego naukowcy przetworzyli serię obserwacji za pomocą radioteleskopu, w tym bardzo szczegółowy obraz pozostałości po supernowej.
Bardzo wysokie szybkości transmisji danych i ogromne ilości danych radioteleskopów nowej generacji, takich jak ZAPYTAJ Pathfinder (Australian Square Kilometer Array) potrzebuje oprogramowania o dużej mocy działającego na superkomputerach. Tutaj do gry wchodzi Pawsey Center for Supercomputing Research z rozszerzeniem Nowo uruchomiony superkomputer o nazwie Setonix – nazwany na cześć ulubionego zwierzęcia Australii Zachodniej, Koka (Setonix brachialis).
ASKAP, który składa się z 36 płyt antenowych pracujących razem jako jeden teleskop, jest obsługiwany przez Australijską Narodową Agencję Naukową CSIRO; Zbierane przez niego dane z monitoringu są przesyłane szybkimi światłowodami do Pawsey Center w celu przetworzenia i konwersji na obrazy gotowe do nauki.
Jako kamień milowy na drodze do pełnego wdrożenia, zademonstrowaliśmy teraz integrację naszego oprogramowania do przetwarzania ASKAPsoft w Setonix, wraz z oszałamiającymi wizualizacjami.
ślady umierającej gwiazdy
Ekscytującym rezultatem tego ćwiczenia był imponujący obraz ciała kosmicznego znanego jako pozostałość po supernowej, G261.9 + 5,5.
Szacuje się, że ma ponad milion lat i znajduje się 10 000-15 000 lat świetlnych od nas, obiekt ten znajdował się w naszej galaktyce pierwsza ocena jako pozostałość po supernowej przez radioastrona CSIRO Erica R. Hilla w 1967 roku, korzystając z obserwacji z CSIRO Radioteleskop Parkes, Moriang.
Pozostałości supernowych (SNR) to pozostałości potężnych eksplozji umierających gwiazd. Materiał wyrzucony z eksplozji przedostaje się na zewnątrz do otaczającego ośrodka międzygwiazdowego z prędkością ponaddźwiękową, wymiatając gaz i wszelkie napotkane po drodze materiały, sprężając go i podgrzewając.
Czytaj więcej:
Curious Kids: Gdyby gwiazda wybuchła, czy zniszczyłaby Ziemię?
Ponadto fala uderzeniowa skompresuje również międzygwiazdowe pola magnetyczne. Emisje, które widzimy na naszym obrazie radiowym G261.9 + 5.5, pochodzą z wysokoenergetycznych elektronów uwięzionych w tych skompresowanych polach. Przenoszą informacje o historii eksplodującej gwiazdy i aspektach otaczającego ją ośrodka międzygwiazdowego.
Struktura tych szczątków ujawniona na głębokim obrazie radiowym ASKAP otwiera możliwość zbadania tych szczątków i właściwości fizycznych (takich jak pola magnetyczne i gęstość elektronów o wysokiej energii) ośrodka międzygwiazdowego z niespotykaną dotąd szczegółowością.
Ułatwienie superkomputera
Może fajnie byłoby spojrzeć na zdjęcie SNR G261.9 + 05.5, ale przetwarzanie danych z przeglądów astronomicznych ASKAP to także świetny sposób na przetestowanie systemu superkomputera, w tym sprzętu i oprogramowania przetwarzającego.
W naszych początkowych testach uwzględniliśmy zestaw danych pozostałości po supernowej, ponieważ jego złożone funkcje zwiększą wyzwania przetwarzania.
Przetwarzanie danych nawet przy użyciu superkomputera to złożone zadanie, a różne tryby przetwarzania powodują wiele potencjalnych problemów. Na przykład obraz SNR powstał przez połączenie danych zebranych w setkach różnych częstotliwości (lub kolorów, jeśli chcesz), co pozwala nam uzyskać złożony widok obiektu.
Ale w poszczególnych częstotliwościach kryje się również skarbnica informacji. Wydobywanie tych informacji często wymaga tworzenia obrazów z każdą częstotliwością, co wymaga większych zasobów obliczeniowych i większej przestrzeni cyfrowej do przechowywania.
Chociaż Setonix ma wystarczające zasoby do tak intensywnego przetwarzania, głównym wyzwaniem jest ustabilizowanie superkomputera, gdy codziennie styka się z tak ogromnymi ilościami danych.
Kluczem do tej szybkiej pierwszej demonstracji była ścisła współpraca między Centrum Pawsey a członkami zespołu ds. przetwarzania danych naukowych ASKAP. Nasza wspólna praca pozwoliła nam wszystkim lepiej zrozumieć te wyzwania i szybko znaleźć rozwiązania.
Wyniki te oznaczają, że będziemy mogli na przykład odkryć więcej danych ASKAP.
Czytaj więcej:
Jak australijskie superkomputery pobiły liczby, aby kierować naszą reakcją na pożary buszu i pandemię?
Nadchodzi więcej
Ale to dopiero pierwsza z dwóch faz instalacji Setonix, a druga faza ma się zakończyć jeszcze w tym roku.
Umożliwi to zespołom danych przetwarzanie większych ilości danych z wielu projektów w krótkim czasie. Z kolei nie tylko umożliwi naukowcom lepsze zrozumienie naszego wszechświata, ale bez wątpienia odsłoni nowe obiekty ukryte w radiowym niebie. Różnorodność pytań naukowych, które Setonix pozwoli nam zbadać w krótszych ramach czasowych, otwiera wiele możliwości.
Ten wzrost mocy obliczeniowej przynosi korzyści nie tylko firmie ASKAP, ale wszystkim badaczom z Australii we wszystkich dziedzinach nauki i inżynierii, którzy mają dostęp do Setonix.
Podczas gdy superkomputer rozpędza się do pełnych operacji, to samo dzieje się z ASKAP, który obecnie kończy serię przeglądów pilotażowych i wkrótce przeprowadzi większe i głębsze przeglądy nieba.
Pozostałość po supernowej to tylko jedna z wielu cech, które teraz ujawniliśmy, a wkrótce możemy spodziewać się bardziej oszałamiających obrazów i odkrycia wielu nowych ciał niebieskich.
„Całkowity miłośnik kawy. Miłośnik podróży. Muzyczny ninja. Bekonowy kujon. Beeraholik.”
More Stories
Nowa technologia mapowania 3D może zmienić eksplorację kosmosu
Farmaceuci będą promować ochronę przed grypą w opiece nad osobami starszymi
NASA relacjonuje wyjazd Dragona nauką ze stacji