За каждой современной историей космологических открытий стоит суперкомпьютер, который сделал это возможным. Так было в случае вчерашнего объявления миссии миссии Planck от Европейских космических агентств, которое повысило оценку возраста Вселенной до 13,82 миллиарда лет и изменило параметры количества темной материи, темной энергии и простой старой барионной материи во вселенной.
Планк основывался на нашем понимании ранней Вселенной, предоставляя нам наиболее детальную картину космического микроволнового фона (CMB), «ископаемой реликвии» Большого взрыва, впервые обнаруженного Пензиасом и Вильсоном в 1965 году. Открытия Планка, основанные на CMB карта Вселенной, наблюдаемая Микроволновым зондом анизотропии Уилкинсона (WMAP) и служит для дальнейшей проверки теории космологии Большого взрыва.
Но изучить крошечные флуктуации слабого космического микроволнового фона нелегко, и вот тут-то и появляется Хоппер. Из точки обзора L2 Lagrange за пределами Луны Земли 72 бортовых детектора Planck наблюдают небо на 9 отдельных частотах, завершая полное сканирование небо каждые шесть месяцев. Этот первый выпуск данных является кульминацией 15-месячных наблюдений, представляющих почти триллион общих выборок. Планка регистрирует в среднем 10000 образцов каждую секунду и сканирует каждую точку на небе около 1000 раз.
Это задача для анализа, даже для суперкомпьютера. Hopper - это суперкомпьютер Cray XE6, базирующийся в Национальном научно-вычислительном центре энергетических исследований Министерства энергетики США (NERSC) при Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли в Калифорнии. Названный в честь компьютерного ученого и пионера Грейс Хоппер, суперкомпьютер имеет колоссальную 217 терабайт памяти, работающую на 153 216 компьютерных ядрах, с максимальной производительностью 1,28 петафлопс в секунду. Хоппер занял пятое место в списке лучших суперкомпьютеров мира в ноябре 2010 года. (Суперкомпьютер Tianhe-1A в Национальном суперкомпьютерном центре в Тяньцзине, Китай, был номером один с пиковой производительностью 4,7 петафлопс в секунду).
Одной из основных задач для группы, отсеивающей поток данных CMB, сгенерированных Планком, была фильтрация «шума» и смещения от самих детекторов.
«Это больше, чем просто жуки на лобовом стекле, которые мы хотим удалить, чтобы увидеть свет, а буря жуков, окружающая нас во всех направлениях», - сказал ученый проекта Планка Чарльз Лоуренс. Чтобы преодолеть это, Хоппер запускает симуляции того, как небо может показаться Планку при различных условиях, и сравнивает эти симуляции с наблюдениями, чтобы выявить данные.
«Масштабируя до десятков тысяч процессоров, мы сократили время, необходимое для выполнения этих вычислений, с невозможных 1000 лет до нескольких недель», - говорит лаборатория Беркли и исследователь Планка Тед Киснер.
Но миссия Планка - не единственные данные, с которыми связан Хоппер. Хоппер и NERSC также участвовали в открытии в прошлом году окончательного угла смешивания нейтрино. В настоящее время Хоппер также занимается изучением волново-плазменных взаимодействий, термоядерной плазмы и многого другого. Вы можете увидеть проекты, с которыми на данный момент работают компьютеры NERSC, а также часы ядра процессора, используемые в режиме реального времени. Может быть, будущий потомок Хоппера мог бы подумать о Автостопом по Галактике Соревнование известности в решении ответа на Жизнь, Вселенную и Все.
Также большое спасибо исследователям Planck и NERSC. Вчера был прекрасный день для космолога. По крайней мере, возможно, люди не будут продолжать путать поле с косметология... поверьте нам, вам не нужен космолог, укладывающий ваши волосы!
