اخیرا تصاویر تلسکوپ ASKAP توسط ابرکامپیوتر ستونیکس پردازش شده که شامل بقایایی از یک ابرنواختر در کهکشان راه شیری می‌شود.
محققان حدود 24 ساعت پس از دسترسی به فاز اول از جدیدترین سیستم ابررایانه استرالیا، مجموعه‌ای از مشاهدات تلسکوپ رادیویی را پردازش کردند که شامل تصویری بسیار دقیق از بقایای یک ابرنواختر می‌شود که یادآور غذاعای هندی است!
سرعت بسیار بالای تولید داده و حجم عظیم اطلاعات دریافتی از تلسکوپ‌های رادیویی نسل جدید مانند ASKAP به نرم افزار بسیار توانمندی نیاز دارد که روی ابررایانه‌ها پیاده می‌شود.
اینجاست که مرکز تحقیقات ابرکامپیوتری «Pawsey» با ابررایانه‌ای که به تازگی راه‌اندازی شده (Setonix) وارد عمل می‌شود. جالب اینکه نام این ابرکامپیوتر از روی جانور محبوب استرالیای غربی، کوئوکا (Setonix brachyurus) نامگذاری شده است.
ASKAP متشکل از 36 آنتن بشقابی است که با هم به عنوان یک تلسکوپ واحد کار می‌کنند و توسط آژانس علمی ملی استرالیا CSIRO اداره می‌شود. داده‌های فضایی پس جمع‌آوری، از طریق فیبرهای نوری پرسرعت به مرکز «پائسی» منتقل می‌شوند تا پردازش یابند و به تصاویر واضح تبدیل شوند.
در یک نقطه عطف بزرگ برای دانشمندان، اکنون نرم افزار پردازشی و یکپارچه‌سازی ASKAPsoft توانسته اولین تصاویر خیره کننده از تلسکوپ ستونیکس را به نمایش بگذارد.
ابرنواختر، آثاری از یک ستاره در حال مرگ
یکی از خروجی‌های هیجان‌انگیز از این فرآیند، تصویری خارق‌العاده از یک شی کیهانی است که به عنوان باقیمانده ابرنواختر «G261.9+5.5» شناخته می‌شود.
تخمین زده می‌شود که این جرم کیهانی، بیش از یک میلیون سال قدمت داشته باشد و در فاصله 10000 تا 15000 سال نوری از ما قرار دارد،.این ابرنواختر برای اولین بار توسط اریک آر هیل، ستاره شناس استرالیایی در سال 1967 مشاهده و به عنوان باقیمانده‌ای از ابرنواختر طبقه بندی شد.
تصویری از بقایای ابرنواختر G261.9+05.5
بقایای ابرنواختر (SNR) بقایای انفجارهای قدرتمند ستارگان در حال مرگ هستند. مواد پرتاب‌شده از انفجار با سرعت‌های مافوق صوت به سمت بیرون به محیط بین‌ستاره‌ای اطراف شلیک می‌شوند و گاز و هر ماده‌ای را که در طول مسیر با آن مواجه می‌شود را جارو می‌کنند و در این فرآیند آنها را فشرده و گرم می‌کنند.
علاوه بر این موج ضربه‌ای، میدان‌های مغناطیسی بین ستاره‌ای را نیز فشرده می‌کند. تابش‌هایی که در تصویر رادیویی اخیر از G261.9+5.5 می‌بینیم، حاصل از الکترون‌های بسیار پرانرژی است که در این میدان‌های فشرده به دام افتاده‌اند. آنها حاوی اطلاعاتی در مورد تاریخچه ستاره منفجر شده و خصوصیات محیط بین ستاره‌ای کناری هستند.
ساختار بقایای این ابرنواختر، امکان مطالعه و بررسی این پدیده و خواص فیزیکی محیط بین ستاره‌ای را (مانند میدان‌های مغناطیسی و چگالی الکترون‌های پرانرژی) با جزئیات بی‌سابقه‌ای فراهم می‌کند.
نحوره کار با ابرکامپیوتر ستونیکس
تصویر SNR G261.9+05.5 زیبا است، اما پردازش داده‌های نجومی ASKAP یک راه عالی برای تست قدرت ابررایانه، از جمله خروجی سخت‌افزاری و نرم‌افزاری آن نیز محسوب می‌شود.
پردازش داده‌ها حتی با یک ابررایانه هم فرآیند پیچیده‌ای است. به خصوص با وجود حالت‌های پردازشی مختلف که باعث ایجاد مشکلات بالقوه می‌شود. برای مثال تصویر ابرنواختر SNR در ترکیب با داده‌های جمع‌آوری شده، در صدها فرکانس (یا رنگ‌های مختلف) قابل مشاهده است که به ما امکان می‌دهد یک نمای ترکیبی از این پدیده فضایی داشته باشیم.
اما گنجینه‌ای از اطلاعات مهم در فرکانس‌های تکی هم پنهان شده است. استخراج این اطلاعات اغلب مستلزم ساخت تصاویر در هر فرکانس به صورت جداگانه است که به منابع محاسباتی بیشتر و فضای دیجیتال گسترده‌تری نیاز دارد.
اگرچه ستونیکس منابع کافی برای چنین پردازش‌های عظیمی را دارد، اما یکی از چالش‌های کلیدی، حفظ پایداری ابرکامپیوتر در زمان برخورد با چنین حجمی از داده‌های بی‌پایان خواهد بود.
کلید حل این مشکل، همکاری نزدیک بین مرکز «پائسی» و اعضای تیم پردازش داده‌های ASKAP بود. کار تیمی دانشمندان به آنها این امکان را داد تا این چالش‌ها را بهتر درک کنند و به سرعت راه حل‌های مناسب را پیدا کنند.
با این اوصاف محققان در آینده قادر خواهند بود رمز و راز بیشتری را به کمک داده‌های ASKAP کشف کنند.
خبرهای بیشتری در راه است
پیدا کردن یک ابرنواختر جدید، تنها در اولین فاز از راه‌اندازی ابرکامپیوتر ستونیکس بدست آمده است. انتظار می‌رود فاز دوم فعالیت از اواخر امسال تکمیل شود و قطعا می‌توان منتظر اکتشافات بزرگتری بود.
این موضوع به تیم‌های تحلیل داده اجازه می‌دهد تا حجم زیادی از داده‌های خام دریافتی از از پروژه‌های مختلف فضایی را در کسری از ثانیه پردازش کنند. دستاوردی که نه تنها محققان را قادر می‌سازد تا کیهان را بهتر درک کنند، بلکه بدون شک اجرام فضایی جدیدی را که در کهکشان خودمان پنهان شده‌اند، کشف خواهد کرد.
این افزایش ظرفیت محاسباتی، نه تنها برای ASKAP بلکه برای تمام محققان استرالیایی در زمینه‌های مختلف علمی و مهندسی سودآور است.
در حالی که این ابررایانه در حال بهبود خروجی خود است، تلسکوپ رادیویی ASKAP نیز در حال تکمیل مجموعه‌ای از تست‌های آزمایشی است و به زودی رصد دقیق‌تری از فضا انجام خواهد داد.
باقیمانده ابرنواختر SNR G261.9+05.5 تنها یکی از پدیده‌هایی است که به تازگی فاش کرده‌ایم. محققان انتظار دارند که تصاویر خیره‌کننده‌تر و اجرام فضایی جدیدتری در آینده کشف شوند.
منبعsciencealert
