Por trás de cada história moderna de descoberta cosmológica está o supercomputador que tornou isso possível. Esse foi o caso do anúncio ontem da equipe de missão das Agências Espaciais da Europa, que elevou a estimativa de idade para o universo para 13,82 bilhões de anos e ajustou os parâmetros para as quantidades de matéria escura, energia escura e matéria bariônica antiga do universo.
Planck construiu nossa compreensão do universo primitivo, fornecendo-nos a imagem mais detalhada ainda do fundo cósmico de microondas (CMB), a “relíquia fóssil” do Big Bang descoberta pela primeira vez por Penzias & Wilson em 1965. As descobertas de Planck construídas sobre o CMB mapa do universo observado pela sonda de anisotropia de microondas de Wilkinson (WMAP) e serve para validar ainda mais a teoria da cosmologia do Big Bang.
Mas estudar as pequenas flutuações no fraco fundo cósmico de microondas não é fácil, e é aí que entra Hopper. Do seu ponto de vista L2 Lagrange além da Lua da Terra, os 72 detectores de Planck a bordo observam o céu em 9 frequências separadas, completando uma varredura completa de o céu a cada seis meses. Este primeiro lançamento de dados é o culminar de 15 meses em observações representando quase um trilhão de amostras em geral. Planck registra em média 10.000 amostras por segundo e varre todos os pontos do céu cerca de 1.000 vezes.
É um desafio para analisar, mesmo para um supercomputador. Hopper é um supercomputador Cray XE6 baseado no NERSC (Centro Nacional de Computação Científica em Pesquisa Energética do Departamento de Energia) do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, na Califórnia. Nomeado em homenagem à cientista da computação e pioneira Grace Hopper, o supercomputador possui 217 terabytes de memória, rodando em 153.216 núcleos de computador, com um desempenho máximo de 1,28 petaflops por segundo. Hopper ficou em quinto lugar na lista de novembro de 2010 dos melhores supercomputadores do mundo. (O supercomputador Tianhe-1A no Centro Nacional de Supercomputação em Tianjin China foi o número um com um desempenho máximo de 4,7 petaflops por segundo).
Um dos principais desafios para a equipe de filtrar a enxurrada de dados CMB gerados por Planck foi filtrar o “ruído” e a polarização dos próprios detectores.
"É mais do que apenas insetos no pára-brisa que queremos remover para ver a luz, mas uma tempestade de insetos ao nosso redor em todas as direções", disse o cientista do projeto Planck, Charles Lawrence. Para superar isso, Hopper executa simulações de como o céu apareceria para Planck sob diferentes condições e compara essas simulações com as observações para obter dados.
"Ao escalonar dezenas de milhares de processadores, reduzimos o tempo necessário para executar esses cálculos de impossíveis 1.000 anos para algumas semanas", disse o laboratório de Berkeley e o cientista da Planck, Ted Kisner.
Mas a missão Planck não é o único dado com o qual Hopper está envolvido. Hopper e NERSC também estiveram envolvidos na descoberta do ângulo final de mistura de neutrinos no ano passado. Atualmente, Hopper também está envolvido no estudo de interações onda-plasma, plasmas de fusão e muito mais. Você pode ver os projetos com os quais os computadores NERSC estão encarregados atualmente em seus sites, juntamente com as horas de núcleo da CPU usadas em tempo real. Talvez um futuro descendente de Hopper possa pensar profundamente Guia do Mochileiro das Galáxias competição de fama na solução da resposta à vida, ao universo e a tudo.
Além disso, parabéns aos pesquisadores Planck e NERSC. Ontem foi um ótimo dia para ser um cosmologista. No mínimo, talvez as pessoas não continuem confundindo o campo com cosmetologia... confie em nós, você não quer um cosmologista penteando seu cabelo!
