lunes, 8 de abril de 2013

Un superordenador ayuda a la misión Planck estudiar la luz más antigüa



Al igual que los arqueólogos que excavan cuidadosamente para buscar fósiles, los científicos con la misión Planck están analizando a través del desorden cósmico la luz más antigüa del Universo.

El Telescopio Espacial Planck ha creado el mapa celeste más preciso de la luz más antigüa jamás creado, viajando a los comienzos del tiempo. Esta luz, llamada fondo cósmico de microondas, ha viajado 13.800 millones de años antes de llegar hasta nosotros. Es un punto tan lejano que Planck observa cada punto del firmamento de media unas 1.000 veces para capturarlo. La tarea es incluso más compleja que excavar para buscar fósiles debido a que justo todo en nuestro Universo está entre nosotros y dicha luz.

Uno de los aspectos que lo complica es el llamado "ruido" de los detectores de Planck y que debe ser tenido en cuenta. En este punto es donde un superordenador puede ayudar. Los superordenadores son los ordenadores más potentes del mundo, desarrollando cantidades masivas de cálculos en poco tiempo. Tal y como dice Julian Borrill, del Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley, California), "Hasta ahora, Planck ha realizado cerca de un billón de observaciones de mil millones de puntos del firmamento. Entender este elevado volumen de datos requiere un superordenador de última tecnología".



Planck es un misión de la Agencia Espacial Europea (ESA), con importantes contribuciones de la NASA. Bajo un único acuerdo entre la NASA y el Departamento de Energía, los científicos de la misión Planck ha tenido acceso garantizado a los superordenadores del Departamento de Energía situados en el National Energy Research Scientific Computing Center (y pertenecientes al Lawrence Berkeley National Laboratory). El grueso de estos cálculos fueron realizados en un sistema Cray XE6, llamado Hopper.

Este ordenador realiza más de un quintillón de cálculos por segundo, realizándolo del modo más rápido en el mundo. Uno de los aspectos más complejos del análisis de los datos de Planck implica al ruido de sus propios detectores. Para detectar el increíblemente débil fondo de radiación de microondas, estos detectores están fabricados en un material extremadamente sensible. Cuando los detectores capturan luz de una parte del firmamento, no se resetean a un estado neutral, sino que emiten un bit. Este bit afecta a las observaciones realizadas en la siguiente parte del firmamento. Este ruido debe ser entendido, y corregido, para cada uno de los mil millones de puntos observadores repetidamente por Planck a medida que se desplaza por el firmamento. El superordenador logra su objetivo ejecutando simulaciones de como Planck hubiese observado el firmamento entero en condiciones diferentes, permitiendo al equipo identificar y aislar el ruido.

Otro reto consiste en burlar la señal de la radiación procedente del material existente justo delante de la radiación de fondo cósmico. Esto resulta ser muy complicado, como algunos astrónomos han señalado, pero el superordenador ha podido manejar esta situación. Tal y como indica Charles Lawrence, científico norteamericano de la misión Planck, "Es como si hubiese algunos insectos en nuestro parabrisas y que queremos quitar para poder ver la luz, pero una tormenta de insectos nos rodease en todas las direcciones. Sin la cooperación entre la NASA y el Departamento de Energía, Planck no hubiese podido hacer la ciencia que está haciendo a día de hoy". Los cálculos necesitados para la generación de datos actuales de la misión Planck ha requerido más de 10 millones de horas de procesador en el Hooper. Afortunadamente, el código de análisis de los datos de Planck se ejecuta simultáneamente en cientos de miles de procesadores en el superordenador, de modo que únicamente fue necesario unas pocas semanas.

[Fuente de la noticia: Phys.org]

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