Bak hver moderne fortelling om kosmologisk funn er superdatamaskinen som gjorde det mulig. Slik var tilfellet med kunngjøringen i går fra European Space Agencies 'Planck misjonsteam som økte aldersestimatet for universet til 13,82 milliarder år og finjusterte parametrene for mengdene mørk materie, mørk energi og vanlig gammel baryonisk materie i universet.
Planck bygde på vår forståelse av det tidlige universet ved å gi oss det mest detaljerte bildet ennå av den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB), "fossil relikvien" fra Big Bang først oppdaget av Penzias & Wilson i 1965. Plancks oppdagelser bygd på CMB kart over universet som er observert av Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) og tjener til å validere Big Bang-teorien om kosmologi ytterligere.
Men å studere de ørsmå svingningene i den svake kosmiske mikrobølgebakgrunnen er ikke lett, og det er der Hopper kommer inn. Fra L2 Lagrange utsiktspunkt utenfor Earth's Moon, observerer Plancks 72 omborddetektorer himmelen med 9 separate frekvenser, og fullfører en fullstendig skanning av himmelen hvert halvår. Denne første utgivelsen av data er kulminasjonen på 15 måneders verdi av observasjoner som representerer nær en billion totalt utvalg. Planck registrerer i gjennomsnitt 10.000 prøver hvert sekund og skanner hvert punkt på himmelen omtrent 1000 ganger.
Det er en utfordring å analysere, selv for en superdatamaskin. Hopper er en Cray XE6 superdatamaskin basert på Department of Energy's National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) ved Lawrence Berkeley National Laboratory i California. Oppkalt etter dataforsker og pioner Grace Hopper, og superdatamaskinen har hele 217 terabyte minne som kjører over 153 216 datorkjerner med en toppytelse på 1,28 petaflops i sekundet. Hopper plasserte nummer fem på en november 2010-liste over verdens beste superdatamaskiner. (Tianhe-1A superdatamaskinen ved National Supercomputing Center i Tianjin Kina var nummer én på en toppytelse på 4,7 petaflops per sekund).
En av hovedutfordringene for teamet som siktet gjennom flommen av CMB-data generert av Planck, var å filtrere ut "støy" og skjevhet fra detektorene selv.
"Det er som mer enn bare bugs på en frontrute som vi ønsker å fjerne for å se lyset, men en storm av bugs rundt oss i alle retninger," sa Planck-forsker Charles Lawrence. For å få bukt med dette, kjører Hopper simuleringer av hvordan himmelen ville se ut til Planck under forskjellige forhold og sammenligner disse simuleringene mot observasjoner for å drille ut data.
"Ved å skalere opp til titusenvis av prosessorer, har vi redusert tiden det tar å kjøre disse beregningene fra umulige 1000 år til noen få uker," sa Berkeley laboratorium og Planck-forsker Ted Kisner.
Men Planck-oppdraget er ikke de eneste dataene som Hopper er involvert i. Hopper og NERSC var også involvert i fjorårets oppdagelse av den endelige blandingsvinkelen for nøytrino. Hopper er for tiden også involvert i å studere bølg-plasma-interaksjoner, fusjonsplasma og mer. Du kan se prosjektene som NERSC-datamaskiner har til oppgave for øyeblikket på nettstedet deres sammen med CPU-kjernetimer brukt i sanntid. Kanskje en fremtidig etterkommer av Hopper kan gi en tanke om Hitchhikers Guide to the Galaxy berømmelse konkurranse i å løse svaret på livet, universet og alt.
Også en stor gratulasjon til Planck og NERSC forskere. I går var en flott dag å være kosmolog. I det minste vil kanskje ikke folk fortsette å forvirre feltet med kosmetikk... stol på oss, du vil ikke ha en kosmolog som styler håret!
