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Dentro de 24 horas após chegar ao primeiro estágio do mais recente sistema de supercomputação da Austrália, os pesquisadores processaram uma série de observações de radiotelescópio, incluindo uma imagem altamente detalhada de um Super Nova Descanso.
As taxas de dados muito altas e grandes volumes de dados de radiotelescópios de nova geração, como ASKAP (Abre em uma nova aba) Pathfinder (Australian Square Kilometer Array) precisa de software de alta potência rodando em supercomputadores. É aqui que entra o Pawsey Center for Supercomputing Research, com uma extensão Supercomputador recém-lançado chamado Setonix (Abre em uma nova aba) – em homenagem ao animal favorito da Austrália Ocidental, Coca (Abre em uma nova aba) (Setonix braquial).
ASKAP, que consiste em 36 placas de antena trabalhando juntas como um único telescópio, é operado pela Australian National Science Agency CSIRO; Os dados de monitoramento coletados são transmitidos por fibras ópticas de alta velocidade para o Pawsey Center para processamento e conversão em imagens prontas para a ciência.
Em um marco importante no caminho para a implantação completa, agora demonstramos a integração do nosso software de processamento ASKAPsoft no Setonix, completo com visuais impressionantes.
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vestígios de uma estrela moribunda
O resultado emocionante deste exercício foi uma imagem impressionante de um corpo cósmico conhecido como remanescente de supernova, G261,9 + 5,5 (Abre em uma nova aba).
Estimado em mais de um milhão de anos e localizado a 10.000-15.000 anos-luz de distância de nós, este objeto estava em nossa galáxia primeira classificação (Abre em uma nova aba) como um remanescente de supernova pelo rádio astrônomo do CSIRO Eric R. Hill em 1967, usando observações do CSIRO Radiotelescópio Parkes, Moriang (Abre em uma nova aba).
Remanescentes de supernovas (SNRs) são os resquícios de explosões poderosas de estrelas moribundas. O material ejetado da explosão escoa para o meio interestelar circundante em velocidades supersônicas, varrendo o gás e qualquer material que encontre ao longo do caminho, comprimindo-o e aquecendo-o no processo.
Além disso, a onda de choque também comprimirá os campos magnéticos interestelares. As emissões que vemos em nossa imagem de rádio G261.9 + 5.5 vêm de elétrons de alta energia presos nesses campos comprimidos. Eles carregam informações sobre a história da explosão da estrela e aspectos do meio interestelar circundante.
A estrutura desses remanescentes revelada na imagem de rádio profunda ASKAP abre a possibilidade de estudar esses remanescentes e as propriedades físicas (como campos magnéticos e densidade eletrônica de alta energia) do meio interestelar em detalhes sem precedentes.
Colocando um supercomputador em seu caminho
Pode ser bom ver uma imagem do SNR G261.9 + 05.5, mas o processamento de dados das pesquisas astronômicas do ASKAP também é uma ótima maneira de testar um sistema de supercomputador, incluindo hardware e software de processamento.
Incluímos o conjunto de dados remanescente de supernova em nossos testes iniciais porque seus recursos complexos aumentarão os desafios de processamento.
Processar dados mesmo com um supercomputador é um exercício complexo, com diferentes modos de processamento dando origem a muitos problemas potenciais. Por exemplo, uma imagem SNR foi criada combinando dados coletados em centenas de frequências diferentes (ou cores, se você preferir), o que nos permite obter uma visão composta do objeto.
Mas também há um tesouro de informações escondido nas frequências individuais. Extrair essas informações muitas vezes exige a criação de imagens em cada frequência, o que exige mais recursos computacionais e mais espaço digital para armazenamento.
Embora a Setonix tenha recursos suficientes para um processamento tão intensivo, o principal desafio é estabilizar o supercomputador quando ele entra em contato com quantidades tão grandes de dados dia após dia.
A chave para esta rápida primeira apresentação foi a estreita colaboração entre o Pawsey Center e os membros da Equipe de Processamento de Dados Científicos da ASKAP. Nosso trabalho coletivo nos permitiu entender melhor esses desafios e encontrar soluções rapidamente.
Esses resultados significam que poderemos descobrir mais dados ASKAP, por exemplo.
Mais está chegando
Mas esta é apenas a primeira de duas fases da instalação do Setonix, e a segunda fase deverá ser concluída ainda este ano.
Isso permitirá que as equipes de dados processem grandes quantidades de dados de muitos projetos em uma fração do tempo. Por sua vez, não apenas permitirá que os pesquisadores entendam melhor nosso universo, mas, sem dúvida, revelará novos objetos escondidos no céu de rádio. A diversidade de questões científicas que Setonix nos permitirá explorar em prazos mais curtos abre muitas possibilidades.
Esse aumento no poder computacional beneficia não apenas a ASKAP, mas todos os pesquisadores da Austrália em todos os campos da ciência e engenharia que têm acesso ao Setonix.
À medida que o supercomputador aumenta suas operações completas, a ASKAP também está concluindo uma série de pesquisas piloto e em breve realizará pesquisas aéreas maiores e mais profundas.
O remanescente de supernova é apenas uma das muitas características que revelamos agora, e podemos esperar imagens mais impressionantes e a descoberta de muitos novos corpos celestes em breve.
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