Detrás de cada historia moderna de descubrimiento cosmológico está la supercomputadora que lo hizo posible. Tal fue el caso con el anuncio de ayer del equipo de la misión Planck de las Agencias Espaciales Europeas que elevó la estimación de edad para el universo a 13.820 millones de años y modificó los parámetros para las cantidades de materia oscura, energía oscura y materia bariónica vieja y simple en el universo.
Planck se basó en nuestra comprensión del universo primitivo al proporcionarnos la imagen más detallada hasta el momento del fondo cósmico de microondas (CMB), la "reliquia fósil" del Big Bang descubierto por primera vez por Penzias & Wilson en 1965. Los descubrimientos de Planck construidos sobre el CMB mapa del universo observado por la sonda de anisotropía de microondas Wilkinson (WMAP) y sirve para validar aún más la teoría de la cosmología del Big Bang.
Pero estudiar las pequeñas fluctuaciones en el débil fondo cósmico de microondas no es fácil, y ahí es donde entra Hopper. Desde su punto de vista L2 Lagrange más allá de la Luna de la Tierra, los 72 detectores a bordo de Planck observan el cielo en 9 frecuencias separadas, completando un escaneo completo de El cielo cada seis meses. Esta primera publicación de datos es la culminación de 15 meses de observaciones que representan cerca de un billón de muestras en general. Planck registra un promedio de 10,000 muestras por segundo y escanea cada punto del cielo aproximadamente 1,000 veces.
Es un desafío analizar, incluso para una supercomputadora. Hopper es una supercomputadora Cray XE6 con sede en el Centro Nacional de Computación Científica de Investigación Energética (NERSC) del Departamento de Energía del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en California. El supercomputador lleva el nombre de la científica de computadoras y pionera Grace Hopper, tiene 217 terabytes de memoria que se ejecutan en 153,216 núcleos de computadora con un rendimiento máximo de 1.28 petaflops por segundo. Hopper colocó el número cinco en una lista de noviembre de 2010 de las mejores supercomputadoras del mundo. (La supercomputadora Tianhe-1A en el Centro Nacional de Supercomputación en Tianjin China fue la número uno con un rendimiento máximo de 4.7 petaflops por segundo).
Uno de los principales desafíos para el equipo que analizó la avalancha de datos CMB generados por Planck fue filtrar el "ruido" y el sesgo de los propios detectores.
"Es algo más que simples errores en un parabrisas que queremos eliminar para ver la luz, sino una tormenta de errores a nuestro alrededor en todas las direcciones", dijo el científico del proyecto Planck Charles Lawrence. Para superar esto, Hopper ejecuta simulaciones de cómo el cielo le parecería a Planck en diferentes condiciones y compara estas simulaciones con las observaciones para descifrar los datos.
"Al ampliar a decenas de miles de procesadores, hemos reducido el tiempo que lleva ejecutar estos cálculos de 1,000 años a unas pocas semanas", dijo el laboratorio de Berkeley y el científico de Planck Ted Kisner.
Pero la misión de Planck no es la única información con la que Hopper está involucrado. Hopper y NERSC también participaron en el descubrimiento del año pasado del ángulo final de mezcla de neutrinos. Hopper también participa actualmente en el estudio de las interacciones onda-plasma, plasmas de fusión y más. Puede ver los proyectos con los que se encargan las computadoras NERSC actualmente en su sitio junto con las horas centrales de CPU utilizadas en tiempo real. Tal vez un futuro descendiente de Hopper podría pensar profundamente La guía del autostopista a la galaxia competencia de fama para resolver la respuesta a la vida, el universo y todo.
Además, un gran saludo a los investigadores de Planck y NERSC. Ayer fue un gran día para ser cosmólogo. Al menos, tal vez la gente no siga confundiendo el campo con cosmetología... confía en nosotros, ¡no quieres que un cosmólogo te peine!
