Image époustouflante de restes de supernova traités par un nouvel ordinateur australien

Moins de 24 heures après avoir atteint la première étape du dernier système de calcul intensif australien, les chercheurs ont traité une série d’observations de radiotélescope, y compris une image très détaillée d’un vestige de supernova.

Les débits de données très élevés et les énormes volumes de données des radiotélescopes de nouvelle génération tels que DEMANDEZ Pathfinder (Australian Square Kilometre Array) a besoin d’un logiciel puissant fonctionnant sur des superordinateurs.

C’est là qu’intervient le Pawsey Center for Supercomputing Research, avec une extension Un supercalculateur nouvellement lancé appelé Setonix – nommé d’après l’animal préféré de l’ouest de l’Australie, Coca (Sétonix brachial).

ASKAP, qui se compose de 36 plaques d’antenne fonctionnant ensemble comme un seul télescope, est exploité par l’Agence nationale scientifique australienne CSIRO ; Les données de surveillance qu’il collecte sont transmises via des fibres optiques à haut débit au Pawsey Center pour être traitées et converties en images prêtes pour la science.

Dans une étape majeure sur la voie du déploiement complet, nous avons maintenant démontré l’intégration de notre logiciel de traitement ASKAPsoft sur Setonix, avec des visuels époustouflants.

traces d’une étoile mourante

Le résultat passionnant de cet exercice était une image impressionnante d’un corps cosmique connu sous le nom de rémanent de supernova, G261.9 + 5.5.

Estimé à plus d’un million d’années et situé à 10 000-15 000 années-lumière de nous, cet objet se trouvait dans notre galaxie première note en tant que vestige de supernova par le radioastronome du CSIRO Eric R. Hill en 1967, en utilisant les observations du CSIRO Radiotélescope de Parkes, Moriang.

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Les restes de supernova (SNR) sont les restes de puissantes explosions d’étoiles mourantes. Le matériau éjecté de l’explosion s’infiltre dans le milieu interstellaire environnant à des vitesses supersoniques, balayant le gaz et tout matériau qu’il rencontre en cours de route, le comprimant et le chauffant dans le processus.

Le reste de la supernova galactique G261.9 + 5.5. (Waseem Raja / CSIRO ; Pascal Ilah / Bausi)

De plus, l’onde de choc comprimera également les champs magnétiques interstellaires. Les émissions que nous voyons dans notre image radio G261.9 + 5.5 proviennent d’électrons à haute énergie piégés dans ces champs comprimés. Ils contiennent des informations sur l’histoire de l’étoile qui explose et les aspects du milieu interstellaire environnant.

La structure de ces vestiges révélée dans l’image radio profonde ASKAP ouvre la possibilité d’étudier ces vestiges et les propriétés physiques (telles que les champs magnétiques et la densité d’électrons à haute énergie) du milieu interstellaire avec des détails sans précédent.

Mettre un supercalculateur dans sa foulée

Il peut être agréable de regarder une image de SNR G261.9 + 05.5, mais le traitement des données des relevés d’astronomie d’ASKAP est également un excellent moyen de tester un système de supercalculateur, y compris le matériel et les logiciels de traitement.

Nous avons inclus l’ensemble de données sur les restes de supernova dans nos tests initiaux, car ses fonctionnalités complexes augmenteront les défis de traitement.

Traiter des données même avec un supercalculateur est un exercice complexe, les différents modes de traitement générant de nombreux problèmes potentiels. Par exemple, une image SNR a été créée en combinant des données collectées à des centaines de fréquences (ou couleurs, si vous préférez) différentes, ce qui nous permet d’obtenir une vue composite de l’objet.

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Mais il y a aussi un trésor d’informations caché dans les fréquences individuelles. L’extraction de ces informations nécessite souvent de réaliser des images à chaque fréquence, ce qui nécessite plus de ressources informatiques et plus d’espace numérique pour le stockage.

Alors que Setonix dispose de suffisamment de ressources pour un traitement aussi intensif, le principal défi est de stabiliser le supercalculateur lorsqu’il entre en contact avec des quantités aussi massives de données jour après jour.

La clé de cette première démonstration rapide a été l’étroite collaboration entre le Pawsey Center et les membres de l’équipe de traitement des données scientifiques d’ASKAP. Notre travail collectif nous a permis à tous de mieux appréhender ces enjeux et de trouver rapidement des solutions.

Ces résultats signifient que nous pourrons découvrir plus de données ASKAP, par exemple.

Plus est à venir

Mais ce n’est que la première des deux phases de l’installation de Setonix, et la deuxième phase devrait être achevée plus tard cette année.

Cela permettra aux équipes de données de traiter des quantités plus massives de données provenant de nombreux projets en peu de temps. À son tour, cela permettra non seulement aux chercheurs de mieux comprendre notre univers, mais révélera sans aucun doute de nouveaux objets cachés dans le ciel radio. La variété des questions scientifiques que Setonix va nous permettre d’explorer dans des délais plus courts ouvre de nombreuses possibilités.

Cette augmentation de la puissance de calcul profite non seulement à ASKAP, mais à tous les chercheurs basés en Australie dans tous les domaines de la science et de l’ingénierie qui ont accès à Setonix.

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Alors que le supercalculateur accélère ses opérations complètes, ASKAP aussi, qui termine actuellement une série d’enquêtes pilotes et mènera bientôt des études du ciel plus vastes et plus profondes.

Le reste de la supernova n’est qu’une des nombreuses caractéristiques que nous avons révélées maintenant, et nous pouvons nous attendre à des images plus étonnantes et à la découverte de nombreux nouveaux corps célestes bientôt.Conversation

Wasim Rajachercheur, CSIRO Et le Pascal Jahan DivineSpécialiste des applications de calcul intensif, Pawsey Supercomputing Research Center, CSIRO.

Cet article a été republié de Conversation Sous licence Creative Commons. Lis le article original.

Jacinthe Poulin

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