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À la recherche des premières étoiles et galaxies

À la recherche des premières étoiles et galaxies

L'évolution de l'époque de la réionisation à partir des simulations DRAGONS. Crédit: Paul Geil & Simon Mutch / Université de Melbourne

Les astrophysiciens, les télescopes, les superordinateurs et les ingénieurs logiciels ont uni leurs forces pour rechercher les signaux du début de l'Univers.


L'équipe du Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR), du Pawsey Supercomputing Center et de DownUnder GeoSolutions (DUG), a utilisé des centaines d'heures d'observations du radiotélescope Murchison Widefield Array (MWA) collectées sur cinq ans.

"Nous recherchons les premières étoiles et galaxies qui se sont formées après le Big Bang il y a près de 13 milliards d'années", a déclaré le professeur agrégé Cathryn Trott, du nœud de l'ICRAR de l'Université Curtin et du Centre d'excellence de l'ARC pour l'astrophysique du ciel en 3 -D (ASTRO 3-D).

"Les signaux que nous recherchons ont traversé l'Univers vaste et en expansion pendant des milliards d'années et sont incroyablement faibles."

"Après leur long voyage, ils se propagent sur la Terre sous forme d'ondes radio à basse fréquence, qui peuvent être facilement noyées par le bruit radio que les humains font et par le bourdonnement radio du reste de l'Univers."

Le MWA est situé dans l'un des endroits les plus silencieux du monde au niveau de la radio, à l'Observatoire de radioastronomie de Murchison du CSIRO dans l'outback de l'Australie occidentale.

Il est un précurseur du radiotélescope à réseau de kilomètres carrés de plus de A2 milliards de dollars qui sera construit en Australie et en Afrique du Sud au cours de la prochaine décennie. En étudiant le premier univers avec le MWA, nous pouvons mieux comprendre comment il a évolué vers celui que nous voyons aujourd'hui, offrant une voie claire vers la mise en ligne du Square Kilometer Array (SKA) dans quelques années.

Le projet implique un énorme 200 téraoctets de données. C'est à peu près la même chose que de télécharger les 73 épisodes de Game of Thrones 1 800 fois.

Les données ont voyagé du télescope au Pawsey Supercomputing Center de Perth, l'une des installations nationales de calcul de haute performance de niveau 1 en Australie et une coentreprise de longue date et fructueuse du CSIRO et des quatre universités publiques de WA, où elles ont été stockées et traitées avec soin. mode pour extraire les signaux recherchés par l'équipe.

Le directeur de Pawsey, Mark Stickells, a déclaré qu'il s'agit d'un autre exemple de grande collaboration scientifique qui positionne WA comme un important centre de recherche. "La radioastronomie est un domaine de recherche clé soutenu par Pawsey et cette collaboration industrielle renforce et accélère l'impact de la science entreprise en utilisant une infrastructure de classe mondiale et une expertise locale."

"Le Pawsey Supercomputing Center est un élément essentiel de l'infrastructure expérimentale du MWA et joue un rôle important en soutenant les efforts de l'Australie pour construire le SKA en WA."

Sur les 700 heures d'observations envoyées à Pawsey par le télescope, 450 heures ont été sélectionnées pour un traitement ultérieur.

Les données ont été transférées au supercalculateur de DUG à West Perth, où leur équipe d'ingénierie logicielle a optimisé les algorithmes de traitement et livré les données traitées en un temps record.

DUG est une entreprise technologique, profondément enracinée dans le développement de logiciels et le traitement des mégadonnées dans l'exploration pétrolière et gazière. Depuis ses humbles débuts dans un hangar à Subiaco, il possède et exploite maintenant certains des plus grands systèmes informatiques au monde et fournit des services informatiques de haute performance (HPCaaS) via son offre DUG McCloud.

La société WA gère un supercalculateur de 10 PFlop à Perth, avec une capacité de calcul totale de 30 Pflop dans plusieurs endroits à travers le monde.

"Nous nous sentons privilégiés de participer à ce projet incroyablement intéressant", a déclaré Matt Lamont, fondateur et directeur général de DUG.

"DUG est composé principalement de physiciens et de mathématiciens axés sur le développement d'algorithmes et le traitement de données sur notre propre réseau informatique à hautes performances", a-t-il déclaré.

«Au cours des 15 dernières années, nous avons résolu des problèmes de mégadonnées pour l'industrie pétrolière et gazière et maintenant nous nous diversifions pour travailler avec de nouveaux utilisateurs à la recherche de solutions de super-informatique abordables et d'une assistance pour obtenir leur code opérationnel rapidement.»

Le directeur adjoint de l'ICRAR, le professeur Steven Tingay, a déclaré que l'effort de collaboration a vraiment mis en évidence certaines des principales forces de WA.

"À une extrémité, nous avons un télescope innovant qui opère dans le Mid-West depuis six ans, et à l'autre, nous avons l'investissement de l'Australie dans son réseau informatique haute performance", a-t-il déclaré.

"Entre les deux, nous avons certains des esprits les plus brillants en astrophysique et en superinformatique qui travaillent avec DUG, une société de logiciels et d'informatique de renommée mondiale."

"Le fait que tout cela a grandi en Australie-Occidentale est la preuve que nous pouvons exploiter le meilleur de l'innovation dans les universités et l'industrie et faire notre part pour alimenter l'avenir économique de WA.


Le superordinateur Pawsey Powerhouse lance un torrent de données pré-SKA


Fourni par
Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR)

Citation:
                                                 À la recherche des premières étoiles et galaxies (2020, 24 mars)
                                                 récupéré le 24 mars 2020
                                                 depuis https://phys.org/news/2020-03-stars-galaxies.html

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