Dodano: 16 sierpnia 2022r.

Superkomputer tworzy obraz pozostałości po eksplozji umierającej gwiazdy

Przy pomocy superkomputerów australijscy naukowcy przetworzyli radioteleskopowe dane zebrane z wielu obserwacji obiektu G261.9+5.5, w efekcie czego powstał fantastyczny obraz pozostałości po supernowej. Nowy obraz może dostarczyć wielu cennych informacji na temat tego zjawiska.

Superkomputer tworzy obraz pozostałości po eksplozji umierającej gwiazdy

 

Bardzo wysoka prędkość transmisji i ogromne ilości danych z radioteleskopów nowej generacji, takich jak ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder), wymagają wysoce wydajnego oprogramowania działającego na superkomputerach. I tu do gry wchodzi Centrum Badań nad Superkomputerami Pawsey z uruchomionym na nowo po ulepszeniach superkomputerem o nazwie Setonix. Nazwa sprzętu pochodzi od jednego z ulubionych zwierząt Australijczyków - kuoki krótkoogonowej (Setonix brachyurus).

ASKAP składa się z 36 parabolicznych anten, które pracują razem jako jeden teleskop. Jest on obsługiwany przez australijską agencję naukową CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation). Dane które zbiera, są przesyłane światłowodami do Centrum Pawsey, gdzie są przetwarzane i zamieniane na obrazy nadające się do badań naukowych.

Teraz naukowcy postanowili zaprezentować możliwości ich wspólnego projektu.

Ślady umierającej gwiazdy

W rezultacie powstał fantastyczny obraz obiektu kosmicznego znanego jako pozostałość po supernowej G261.9+5.5. To obiekt w naszej galaktyce, którego wiek szacuje się na ponad milion lat i który znajduje się w odległości 10-15 tys. lat świetlnych od Ziemi.

Pozostałości po supernowych (supernova remnant - SNR) powstają, jak sama nazwa wskazuje, po potężnych wybuchach umierających gwiazd zwanych supernowymi. Wyrzucony w eksplozji materiał z dużą prędkością wdziera się do otaczającego go ośrodka międzygwiezdnego, zmiatając gaz i wszelkie napotkane po drodze materiały, sprężając je i podgrzewając. Fala uderzeniowa kompresuje również międzygwiezdne pola magnetyczne.

Struktura ujawniona na obrazie wygenerowanym z danych radiowych otwiera możliwość zbadania tej pozostałości po supernowej i jej właściwości fizycznych w niespotykanych dotąd szczegółach.

Sprawdzian dla superkomputera

Obraz SNR G261.9+05.5 jest piękny, ale przetwarzanie danych z przeglądów astronomicznych ASKAP to także świetny sposób na przetestowanie systemu superkomputerowego. Do wstępnych testów włączono zbiór danych z pozostałości po wybuchu supernowej, ponieważ jego złożone cechy zwiększyły wyzwania związane z przetwarzaniem danych.

Przetwarzanie danych nawet przy użyciu superkomputera jest skomplikowanym zadaniem, Obraz SNR powstał poprzez połączenie zapisów zebranych na setkach różnych częstotliwości, co pozwoliło uzyskać złożony obraz obiektu. Wydobycie nowych informacji często wymaga wykonania obrazów na każdej częstotliwości, co angażuje więcej zasobów obliczeniowych.

Więcej w przyszłości

To dopiero pierwszy z dwóch etapów instalacji ulepszeń w Setonix, drugi ma zostać ukończony jeszcze w tym roku.

Dzięki temu zespoły badaczy będą mogły przetwarzać więcej ogromnych ilości danych napływających z wielu projektów w ułamku sekundy. A to pozwoli naukowcom nie tylko lepiej zrozumieć nasz Wszechświat, ale niewątpliwie odkryje nowe obiekty ukryte na niebie.

Ten wzrost mocy obliczeniowej przynosi korzyści nie tylko ASKAP-owi, ale wszystkim australijskim naukowcom ze wszystkich dziedzin nauki i inżynierii, którzy mają dostęp do Setonixa. Już wkrótce przekonamy się jakie jeszcze nowe odkrycia przyniesie współpraca naukowców.

 

Źródło: The Conversation, fot. Dr Wasim Raja/CSIRO, Dr Pascal Elah/Pawsey