În spatele fiecărei povești moderne a descoperirii cosmologice se află supercomputerul care a făcut posibilă. Așa s-a întâmplat cu anunțul de ieri al echipei de misiune Planck a Agențiilor Spațiale Europene, care a ridicat estimarea vârstei pentru univers la 13,82 miliarde de ani și a modificat parametrii pentru cantitățile de materie întunecată, energie întunecată și simplă materie baryonică veche din univers.
Planck s-a bazat pe înțelegerea universului nostru timpuriu, oferindu-ne cea mai detaliată imagine încă a fundalului cosmic cu microunde (CMB), „relicva fosilă” a Big Bang-ului descoperită prima dată de Penzias și Wilson în 1965. Descoperirile lui Planck construite pe CMB harta universului observată de sonda Wilkinson Microwave Anisotropy (WMAP) și servește la validarea suplimentară a teoriei Big Bang a cosmologiei.
Însă studierea fluctuațiilor minuscule în fundalul microundelor cosmice slabe nu este ușor și de acolo vine Hopper. Din punctul său de vedere Lagrange L2 dincolo de Luna Pământului, cei 72 de detectori de la Planck observă cerul la 9 frecvențe separate, completând o scanare completă a cerul la fiecare șase luni. Această primă versiune de date este punctul culminant al observațiilor în valoare de 15 luni reprezentând aproape un trilion de probe în general. Planck înregistrează, în medie, 10.000 de probe în fiecare secundă și scanează fiecare punct din cer de aproximativ 1.000 de ori.
Aceasta este o provocare de analizat, chiar și pentru un supercomputer. Hopper este un supercomputer Cray XE6 cu sediul la Centrul Național de Calcul Științific al Cercetării Energetice a Departamentului Energiei (NERSC) din Laboratorul Național Lawrence Berkeley din California. Numit după informatician și pionier Grace Hopper, supercomputerul are 217 terabyte de memorie care rulează pe 153.216 nuclee de calculator cu o performanță maximă de 1,28 petaflops pe secundă. Hopper a plasat numărul cinci pe lista din noiembrie 2010 a celor mai mari supercomputere din lume. (Supercomputerul Tianhe-1A de la Centrul Național de Supercomputare din Tianjin China a fost numărul unu la o performanță maximă de 4,7 petaflops pe secundă).
Una dintre principalele provocări ale echipei de cernere a inundațiilor de date CMB generate de Planck a fost filtrarea „zgomotului” și prejudecății de la detectoarele în sine.
„Este mai mult decât niște erori de pe un parbriz pe care vrem să-l eliminăm pentru a vedea lumina, dar o furtună de buguri din jurul nostru în toate direcțiile”, a spus Charles Lawrence, savantul proiectului Planck. Pentru a depăși acest lucru, Hopper rulează simulări ale modului în care cerul ar părea Planck în diferite condiții și compară aceste simulări cu observațiile pentru a elimina datele.
„Scalând până la zeci de mii de procesoare, am redus timpul necesar pentru a efectua aceste calcule de la 1.000 de ani imposibil la câteva săptămâni”, a spus laboratorul Berkeley și savantul Planck Ted Kisner.
Dar misiunea Planck nu este singura dată cu care este implicat Hopper. Hopper și NERSC au fost, de asemenea, implicați în descoperirea anului trecut a unghiului final de amestecare a neutrinilor. Hopper este de asemenea implicat în prezent în studiul interacțiunilor undă-plasmă, plasme de fuziune și altele. Puteți vedea proiectele pe care calculatoarele NERSC le sunt încărcate în prezent pe site-ul lor, împreună cu orele de bază ale procesorului utilizate în timp real. Poate că un viitor descendent al Hopper ar putea să se gândească adânc Ghidul autostrăzilor despre galaxie competiție faimoasă în rezolvarea răspunsului la Viață, Univers și Totul.
De asemenea, un mare felicit cercetătorilor Planck și NERSC. Ieri a fost o zi grozavă să fii cosmolog. Cel puțin, probabil, oamenii nu vor continua să confunde terenul cu înfrumusețare... ai încredere în noi, nu vrei un cosmolog care să-ți croiască părul!
