Ohromujúci obrázok zvyšku supernovy spracovaný novým austrálskym superpočítačom

Galaktický zvyšok supernovy G261.9+5.5. (Wasim Raja/CSIRO; Pascal Elah/Pawsey)

Do 24 hodín od prístupu k prvej fáze najnovšieho austrálskeho superpočítačového systému výskumníci spracovali sériu pozorovaní rádioteleskopom, vrátane veľmi podrobného obrazu zvyšku supernovy.

Veľmi vysoké dátové rýchlosti a enormné objemy dát z rádioteleskopov novej generácie ako napr POPELOVÁ ČIAPKA (Australian Square Kilometer Array Pathfinder) potrebujú vysoko výkonný softvér bežiaci na superpočítačoch.

Tu vstupuje do hry Pawsey Supercomputing Research Center s a novo spustený superpočítač s názvom Setonix - pomenovaný podľa obľúbeného zvieraťa v Západnej Austrálii, quokka ( Setonix brachyurus ).



ASKAP, ktorý pozostáva z 36 parabolických antén, ktoré spolupracujú ako jeden teleskop, prevádzkuje austrálska národná vedecká agentúra CSIRO; pozorovacie údaje, ktoré zhromažďuje, sa prenášajú cez vysokorýchlostné optické vlákna do centra Pawsey na spracovanie a konverziu na vedecké snímky.

Ako významný míľnik na ceste k úplnému nasadeniu sme teraz demonštrovali integráciu nášho spracovateľského softvéru ASKAPsoft na Setonix, spolu s úžasnými vizuálmi.

Stopy umierajúcej hviezdy

Vzrušujúcim výsledkom tohto cvičenia bol fantastický obraz kozmického objektu známeho ako pozostatok supernovy, G261.9+5.5 .

Tento objekt v našej galaxii sa odhaduje na viac ako milión rokov a nachádza sa od nás 10 000 až 15 000 svetelných rokov. prvý klasifikovaný ako pozostatok supernovy rádioastronómom CSIRO Ericom R. Hillom v roku 1967 pomocou pozorovaní z CSIRO Rádioteleskop Parkes, Murriyang .

Zvyšky supernov (SNR) sú pozostatky silných výbuchov umierajúcich hviezd. Vymrštený materiál z explózie sa nadzvukovou rýchlosťou rúti smerom von do okolitého medzihviezdneho média, pričom zametá plyn a všetok materiál, s ktorým sa po ceste stretne, pričom ich stláča a zahrieva.

Galaktický zvyšok supernovy G261.9+5.5. ( Wasim Raja/CSIRO; Pascal Elah/Pawsey )

Okrem toho by rázová vlna stlačila aj medzihviezdne magnetické polia. Emisie, ktoré vidíme na našom rádiovom obrázku G261.9+5.5, pochádzajú z vysoko energetických elektrónov zachytených v týchto stlačených poliach. Nesú informácie o histórii explodovanej hviezdy a aspektoch okolitého medzihviezdneho média.

Štruktúra tohto zvyšku odhalená v hlbokom rádiovom obrázku ASKAP otvára možnosť študovať tento zvyšok a fyzikálne vlastnosti (ako sú magnetické polia a vysokoenergetické elektrónové hustoty) medzihviezdneho média v bezprecedentných detailoch.

Testovanie superpočítača

Obrázok SNR G261.9+05.5 môže byť krásny na pohľad, ale spracovanie údajov z astronomických prieskumov ASKAP je tiež skvelým spôsobom, ako otestovať systém superpočítača vrátane hardvéru a softvéru na spracovanie.

Do našich počiatočných testov sme zahrnuli súbor údajov o zvyšku supernovy, pretože jeho komplexné vlastnosti by zvýšili nároky na spracovanie.

Spracovanie údajov aj pomocou superpočítača je zložité cvičenie, pričom rôzne režimy spracovania spôsobujú rôzne potenciálne problémy. Napríklad obraz SNR bol vytvorený kombináciou údajov zozbieraných na stovkách rôznych frekvencií (alebo farieb, ak chcete), čo nám umožňuje získať zložený pohľad na objekt.

Ale aj v jednotlivých frekvenciách je ukrytá pokladnica informácií. Extrakcia týchto informácií si často vyžaduje vytváranie obrázkov na každej frekvencii, čo si vyžaduje viac výpočtových zdrojov a viac digitálneho priestoru na uloženie.

Zatiaľ čo Setonix má dostatočné zdroje na takéto intenzívne spracovanie, kľúčovou výzvou by bolo zabezpečiť stabilitu superpočítača, keď je denno-denne zaťažovaný takým obrovským množstvom údajov.

Kľúčom k tejto rýchlej prvej demonštrácii bola úzka spolupráca medzi centrom Pawsey a členmi tímu na spracovanie vedeckých údajov ASKAP. Naša tímová práca nám všetkým umožnila lepšie pochopiť tieto výzvy a rýchlo nájsť riešenia.

Tieto výsledky znamenajú, že napríklad budeme môcť zistiť viac z údajov ASKAP.

Čaká nás viac

Toto je však len prvá z dvoch etáp inštalácie pre Setonix, pričom druhá by mala byť dokončená koncom tohto roka.

Dátovým tímom to umožní spracovať väčšie množstvo obrovského množstva údajov prichádzajúcich z mnohých projektov za zlomok času. Na druhej strane to nielenže umožní výskumníkom lepšie pochopiť náš vesmír, ale nepochybne odhalí nové objekty skryté na rádiovej oblohe. Rozmanitosť vedeckých otázok, ktoré nám Setonix umožní preskúmať v kratších časových intervaloch, otvára toľko možností.

Toto zvýšenie výpočtovej kapacity je prínosom nielen pre ASKAP, ale pre všetkých austrálskych výskumníkov vo všetkých oblastiach vedy a techniky, ktorí majú prístup k Setonixu.

Zatiaľ čo sa superpočítač rozbieha do plnej prevádzky, tak aj ASKAP, ktorý momentálne uzatvára sériu pilotných prieskumov a čoskoro podnikne ešte väčšie a hlbšie prieskumy oblohy.

Pozostatok supernovy je len jednou z mnohých funkcií, ktoré sme teraz odhalili, a môžeme očakávať, že čoskoro príde mnoho ďalších úžasných obrázkov a objavenie mnohých nových nebeských objektov.

Wasim Raja , výskumný pracovník, CSIRO a Pascal Jahan Elahi , špecialista na superpočítačové aplikácie, Pawsey Supercomputing Research Center, CSIRO .

Tento článok je znovu publikovaný z Konverzácia pod licenciou Creative Commons. Čítať pôvodný článok .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.