Hinter jeder modernen Geschichte kosmologischer Entdeckungen steckt der Supercomputer, der sie möglich gemacht hat. So war es bei der Ankündigung gestern von den Europäischen Weltraumorganisationen Planck Missionsteam, das die Altersschätzung für das Universum auf 13,82 Milliarden Jahre anhob und die Parameter für die Mengen dunkler Materie, dunkler Energie und schlichter alter baryonischer Materie im Universum optimierte.
Planck baute auf unserem Verständnis des frühen Universums auf, indem es uns das bisher detaillierteste Bild des kosmischen Mikrowellenhintergrunds (CMB) lieferte, dem „fossilen Relikt“ des Urknalls, das erstmals 1965 von Penzias & Wilson entdeckt wurde. Plancks Entdeckungen basieren auf dem CMB Karte des Universums, beobachtet von der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe ( WMAP ) und dient der weiteren Validierung der Urknalltheorie der Kosmologie.
Aber die winzigen Fluktuationen im schwachen kosmischen Mikrowellenhintergrund zu studieren ist nicht einfach, und genau hier kommt es an Trichter kommt herein. Von seinem L2 Lagrange-Aussichtspunkt jenseits des Erdmondes beobachten die 72 Borddetektoren von Planck den Himmel auf 9 verschiedenen Frequenzen und führen alle sechs Monate einen vollständigen Scan des Himmels durch. Diese erste Veröffentlichung von Daten ist der Höhepunkt von 15-monatigen Beobachtungen, die fast eine Billion Gesamtproben darstellen. Planck nimmt durchschnittlich 10.000 Abtastungen pro Sekunde auf und scannt jeden Punkt am Himmel etwa 1.000 Mal.
Das ist ein Herausforderung zu analysieren , sogar für einen Supercomputer. Hopper ist ein Cray XE6-Supercomputer, der im National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) des Department of Energy an der Lawrence Berkeley National Laboratory in Kalifornien. Benannt nach Informatiker und Pionier Grace Hopper , verfügt der Supercomputer über satte 217 Terabyte Arbeitsspeicher auf 153.216 Rechenkernen mit einer Spitzenleistung von 1,28 Petaflops pro Sekunde. Hopper platzierte Nummer fünf auf a Liste November 2010 der weltbesten Supercomputer. (Der Supercomputer Tianhe-1A im National Supercomputing Center in Tianjin China war mit einer Spitzenleistung von 4,7 Petaflops pro Sekunde die Nummer eins).
Eine der größten Herausforderungen für das Team, das die Flut der von Planck generierten CMB-Daten durchforstete, bestand darin, das „Rauschen“ und die Verzerrungen von den Detektoren selbst herauszufiltern.
„Es ist wie mehr als nur Insekten auf einer Windschutzscheibe, die wir entfernen möchten, um das Licht zu sehen, sondern wie ein Sturm von Insekten um uns herum in alle Richtungen“, sagte der Planck-Projektwissenschaftler Charles Lawrence. Um dies zu überwinden, führt Hopper Simulationen durch, wie der Himmel für Planck unter verschiedenen Bedingungen erscheinen würde, und vergleicht diese Simulationen mit Beobachtungen, um Daten herauszubekommen.
„Durch die Skalierung auf Zehntausende von Prozessoren haben wir die Zeit, die für diese Berechnungen benötigt wird, von unmöglichen 1.000 Jahren auf wenige Wochen verkürzt“, sagte der Berkeley-Labor und Planck-Wissenschaftler Ted Kisner.
Aber die Planck-Mission ist nicht die einzige Datenquelle, an der Hopper beteiligt ist. Hopper und NERSC waren auch an der Entdeckung des letztjährigen endgültiger Neutrino-Mischwinkel . Hopper beschäftigt sich derzeit auch mit der Untersuchung von Wellen-Plasma-Wechselwirkungen, Fusionsplasmen und mehr. Sie können die Projekte sehen, mit denen NERSC-Computer derzeit beauftragt sind ihre Seite zusammen mit CPU-Kernstunden, die in Echtzeit verwendet werden. Vielleicht könnte ein zukünftiger Nachkomme von Hopper tief darüber nachdenken Per Anhalter durch die Galaxis Ruhmeswettbewerb bei der Lösung der Antwort auf das Leben, das Universum und alles.
Auch ein großes Kompliment an die Forscher von Planck und NERSC. Gestern war ein großartiger Tag, um ein Kosmologe zu sein. Zumindest werden die Leute das Feld vielleicht nicht weiterhin mit verwechselnKosmetologie… vertrauen Sie uns, Sie möchten nicht, dass ein Kosmologe Ihre Haare stylt!