وراء كل قصة حديثة من الاكتشافات الكونية ، الكمبيوتر العملاق الذي جعل ذلك ممكنًا. كان هذا هو الحال مع إعلان أمس من وكالات الفضاء الأوروبية بلانك قام فريق المهمة برفع تقدير عمر الكون إلى 13.82 مليار سنة وقام بتعديل المعلمات لكميات المادة المظلمة والطاقة المظلمة والمادة الباريونية القديمة البسيطة في الكون.
بنى بلانك على فهمنا للكون المبكر من خلال تزويدنا بالصورة الأكثر تفصيلاً حتى الآن لخلفية الميكروويف الكونية (CMB) ، 'البقايا الأحفورية' للانفجار العظيم الذي اكتشفه لأول مرة بينزياس وويلسون في عام 1965. اكتشافات بلانك مبنية على CMB خريطة الكون التي لاحظها مسبار ويلكنسون لتباين الميكروويف ( WMAP ) ويعمل على التحقق من صحة نظرية الانفجار العظيم في علم الكونيات.
لكن دراسة التقلبات الصغيرة في الخلفية الكونية الميكروية الباهتة ليست سهلة ، وهذا هو المكان هوبر يأتي. من نقطة L2 Lagrange المتميزة خلف قمر الأرض ، تراقب Planck's 72 كاشفًا على متنها السماء على 9 ترددات منفصلة ، وتكمل مسحًا كاملاً للسماء كل ستة أشهر. هذا الإصدار الأول من البيانات هو تتويج لـ 15 شهرًا من الملاحظات التي تمثل ما يقرب من تريليون عينة إجمالية. يسجل Planck ما معدله 10000 عينة كل ثانية ويقوم بمسح كل نقطة في السماء حوالي 1000 مرة.
هذا التحدي لتحليل ، حتى بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر العملاقة. هوبر هو كمبيوتر عملاق Cray XE6 ومقره في مركز الحوسبة العلمية لبحوث الطاقة الوطنية (NERSC) التابع لوزارة الطاقة في مختبر لورنس بيركلي الوطني في كاليفورنيا. سميت على اسم عالم الكمبيوتر والرواد جريس هوبر ، يمتلك الكمبيوتر الفائق مساحة هائلة تبلغ 217 تيرابايت من الذاكرة تعمل عبر 153،216 نواة كمبيوتر مع أداء ذروة يبلغ 1.28 بيتافلوب في الثانية. وضع هوبر رقم خمسة على أ قائمة نوفمبر 2010 من أفضل أجهزة الكمبيوتر العملاقة في العالم. (كان الكمبيوتر الفائق Tianhe-1A في المركز الوطني للحوسبة الفائقة في تيانجين الصين هو رقم واحد بأعلى أداء بلغ 4.7 بيتافلوب في الثانية).
كان أحد التحديات الرئيسية التي واجهها الفريق في غربلة بيانات CMB التي تم إنشاؤها بواسطة Planck هو تصفية 'الضوضاء' والتحيز من أجهزة الكشف نفسها.
قال تشارلز لورانس ، عالم مشروع بلانك: 'إنها ليست مجرد حشرات على الزجاج الأمامي نريد إزالتها لرؤية الضوء ، ولكن عاصفة من الحشرات في كل مكان حولنا في كل اتجاه'. للتغلب على هذا ، يجري هوبر عمليات محاكاة لكيفية ظهور السماء لبلانك في ظل ظروف مختلفة ويقارن هذه المحاكاة مع الملاحظات لاستخراج البيانات.
قال مختبر بيركلي وعالم بلانك تيد كيسنر: 'من خلال زيادة عدد المعالجات إلى عشرات الآلاف من المعالجات ، قللنا الوقت المستغرق لإجراء هذه الحسابات من 1000 عام إلى بضعة أسابيع'.
لكن مهمة بلانك ليست هي البيانات الوحيدة التي يشارك هوبر فيها. شارك هوبر و NERSC أيضًا في اكتشاف العام الماضي لـ زاوية خلط النيوترينو النهائية . يشارك هوبر أيضًا حاليًا في دراسة تفاعلات الموجة والبلازما ، والبلازما الاندماجية والمزيد. يمكنك رؤية المشاريع التي يتم تكليف أجهزة كمبيوتر NERSC بها حاليًا موقعهم إلى جانب الساعات الأساسية لوحدة المعالجة المركزية المستخدمة في الوقت الفعلي. ربما يمكن أن يعطي سليل هوبر في المستقبل فكرة عميقة دليل المسافر الى المجرة مسابقة الشهرة في حل إجابة الحياة والكون وكل شيء.
أيضا ، تهانينا كبيرة لباحثي بلانك و NERSC. كان يوم أمس يومًا رائعًا أن تكون عالمًا في علم الكونيات. على الأقل ، ربما لا يستمر الناس في الخلط بين هذا المجالالتجميل... ثق بنا ، فأنت لا تريد من عالم الكونيات تصفيف شعرك!
