Evren, yeni algoritmalar ve süper bilgisayarlar ile çok daha keskin bir odakta

Yeni algoritmalar ve süper bilgisayarlar ile evrenin inanılmaz derecede ayrıntılı bir radyo haritası oluşturuldu. Artık gökbilimciler, galaksilerin radyo verilerine çok daha hassas bir şekilde bakabilirler. Bu araştırma yayınlandı Doğa Astronomi tarafından Leiden Üniversitesi Ph.D. öğrenci Frits Sweijen ve meslektaşları.

Frits Sweijen, “Bu tek harita, neredeyse tüm gökyüzünün önceki haritalarının sahip olduğu kadar çok piksele sahip” diyor. Araştırmacılar, UV radyasyonunun atmosferimizdeki bulanıklaştırıcı etkisini çözdüler: Özel bir yazılımla bu paraziti düzeltmeyi başardılar. Leiden ve Amsterdam’daki süper bilgisayarlar, bunun da oldukça hızlı olmasını sağlamak için muazzam bilgi işlem güçlerini kullandılar.

Beşe beş dolunay

Öngörülebilir gelecekte, yeni yöntem bu nedenle tüm kuzey gökyüzünü keskin bir odak haline getirebilir. Şimdi araştırmacılar sadece küçük bir parça gösteriyorlar, diye açıklıyor Sweijen, “Gökyüzünde beşe beş dolunaydan oluşan bir kare gördüğünüzü varsayalım. Bu uzay küpünden, üzerinde neredeyse 2.500 galaksinin yer aldığı yaklaşık 7 milyar piksellik bir harita yaptık. keskin bir şekilde görülebilir.”

Mars’ta cep telefonu

Sweijen, “Uzay haritası, Uluslararası LOFAR Teleskobu ile uzaydan yakaladığımız radyo dalgaları temelinde yapıldı. Bu, 2.000 kilometre çapında bir Avrupa alanına yayılmış on binlerce antene sahip devasa bir radyo teleskopudur. . Bu antenler kozmik radyo ışınlarını dinler.”

Muazzam alanı ve birçok anteni nedeniyle LOFAR, radyasyonu en ince ayrıntısına kadar, Mars’ta bir cep telefonunu tespit etmenize bile izin verecek bir hassasiyetle ‘görebilir’. Teleskoptan gelen veriler, bir bilgisayar tarafından bir radyasyon haritasına, bir tür fotoğrafa çevrildikten sonra insanlar tarafından görülebilir.

Dalgalar sinyali bulaştırır

LOFAR ile keskin evren fotoğrafları çekmenin bir sorunu güneşten gelen UV radyasyonudur. Bu, atmosferimizi yüklü parçacıklar, iyonlarla bulutlar. Bu iyonosfer, teleskop onları almadan önce uzaydan gelen radyo dalgalarını rahatsız eder. Sweijen, “Bu, LOFAR’ın dalgaların sinyali yaydığı deniz tabanından gökyüzünü gözlemliyormuş gibi görünmesini sağlıyor. Hollanda Radyo Astronomi Enstitüsü ASTRON tarafından yakın zamanda geliştirilen yazılım, ölçülen radyasyonu tüm alan üzerinde düzeltti. Bu, LOFAR’ın tüm görüş alanına odaklanın ve eşleyin.”

Yazılım, çok fazla bilgisayar gücü gerektiren algoritmalarla çalışır. Bu mevcuttu. Leiden’de, yakın zamanda inşa edilen Academic Leiden Disiplinlerarası Küme Ortamı (ALICE) bilgi işlem gücünü sağladı. Amsterdam’da, ICT işbirliği SURF, bu araştırma gibi veri yoğun projeler için özel olarak kurulmuş olan yeni Spider platformuna erken erişim sağladı.

Sonraki plan: Tüm kuzey gökyüzü

LOFAR görüş alanının veri düzeltmesi, her biri dolunay boyutunda 25 bölümde yapıldı. Bu, bölge başına yedi gün sürdü. Tek bir bilgisayarda, tüm haritayı oluşturmak 7 kez 25 veya 175 gün sürerdi. SURF ve Leiden’in paralel hesaplama gücüne sahip geniş ölçekli altyapısı sayesinde sadece yedi gün sürdü. Bu, Sweijen’in önümüzdeki birkaç yıl içinde başlayabileceğini söylediği, tüm kuzey gökyüzünü karşılaştırılabilir ayrıntılarla haritalandırmanın artık hızlı bir yolu olduğu anlamına geliyor.

“Artık kara deliklerin evrimini ve içinde bulundukları galaksileri eskisinden daha ayrıntılı olarak inceleyebiliriz” diyor. Örneğin, daha önceki evrendeki galaksiler, uzaklıkları veya genç yaşları nedeniyle önceden herhangi bir ayrıntıyı göremeyecek kadar küçükken, şimdi binlerce kişi tarafından keskin bir şekilde görülebiliyor.”