داده‌های تلسکوپ رادیویی آرایه‌ای کیلومتر مربعی استرالیا توسط ابررایانه جدیدی به نام Setonix – به نام quokka WA پردازش شد.
در عرض 24 ساعت پس از دسترسی به مرحله اول جدیدترین سیستم ابررایانه استرالیا، محققان مجموعه‌ای از مشاهدات تلسکوپ رادیویی، از جمله تصویری بسیار دقیق از یک باقیمانده ابرنواختر را پردازش کردند.
سرعت بسیار بالای داده و حجم عظیم داده از تلسکوپ های رادیویی نسل جدید مانند Askap (راه یاب آرایه کیلومتر مربعی استرالیا) به نرم افزار بسیار توانمندی نیاز دارد که روی ابررایانه ها اجرا شود. اینجاست که مرکز تحقیقات ابررایانه‌ای Pawsey با ابررایانه‌ای که به تازگی راه‌اندازی شده است به نام Setonix – که به نام جانور مورد علاقه استرالیای غربی، کوککا ( Setonix brachyurus ) نامگذاری شده، وارد بازی می‌شود.
Askap، که شامل 36 آنتن بشقاب است که با هم به عنوان یک تلسکوپ کار می کنند، توسط آژانس ملی علوم استرالیا، CSIRO اداره می شود. داده‌های رصدی که جمع‌آوری می‌کند از طریق فیبرهای نوری پرسرعت به مرکز Pawsey برای پردازش و تبدیل به تصاویر آماده علمی منتقل می‌شود.
در یک نقطه عطف بزرگ در مسیر استقرار کامل، ما اکنون یکپارچه‌سازی نرم‌افزار پردازشی ASKAPsoft خود را در Setonix با تصاویری خیره‌کننده نشان داده‌ایم.
یک نتیجه هیجان‌انگیز از این تمرین، تصویری خارق‌العاده از یک شی کیهانی است که به عنوان باقیمانده ابرنواختر G261.9+5.5 شناخته می‌شود.
تخمین زده می شود که بیش از یک میلیون سال قدمت داشته باشد و در فاصله 10000 تا 15000 سال نوری از ما قرار دارد، این جرم در کهکشان ما برای اولین بار توسط ستاره شناس رادیویی CSIRO، اریک آر هیل، در سال 1967 با استفاده از مشاهدات رادیویی پارکز CSIRO به عنوان یک باقیمانده ابرنواختر طبقه بندی شد. تلسکوپ .
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 شخم می‌زنند، گاز و هر ماده‌ای را که در طول مسیر با آن مواجه می‌شود را جارو می‌کند و در این فرآیند آنها را فشرده و گرم می‌کند.
علاوه بر این، موج ضربه ای میدان های مغناطیسی بین ستاره ای را فشرده می کند. تابش هایی که در تصویر رادیویی خود از G261.9+5.5 می بینیم از الکترون های بسیار پرانرژی است که در این میدان های فشرده به دام افتاده اند. آنها حاوی اطلاعاتی در مورد تاریخچه ستاره منفجر شده و جنبه های محیط بین ستاره ای اطراف هستند.
ساختار این بقایای آشکار شده در تصویر رادیویی آرایه عمیق، امکان مطالعه این باقیمانده و خواص فیزیکی (مانند میدان‌های مغناطیسی و چگالی الکترون‌های پرانرژی) محیط بین‌ستاره‌ای را با جزئیات بی‌سابقه باز می‌کند.
تصویر SNR G261.9+05.5 ممکن است زیبا باشد، اما پردازش داده‌های بررسی‌های نجومی Askap نیز راهی عالی برای تست استرس سیستم ابررایانه‌ای، از جمله سخت‌افزار و نرم‌افزار پردازشی است.
ما مجموعه داده های باقیمانده ابرنواختر را برای آزمایش های اولیه خود گنجانده ایم زیرا ویژگی های پیچیده آن چالش های پردازش را افزایش می دهد.
پردازش داده‌ها حتی با یک ابررایانه یک تمرین پیچیده است، با حالت‌های پردازش مختلف که باعث ایجاد مشکلات بالقوه مختلفی می‌شود. برای مثال، تصویر SNR با ترکیب داده‌های جمع‌آوری‌شده در صدها فرکانس (یا رنگ) مختلف ساخته شده است که به ما امکان می‌دهد یک نمای ترکیبی از شی را داشته باشیم.
اما گنجینه ای از اطلاعات در فرکانس های فردی نیز پنهان است. استخراج این اطلاعات اغلب مستلزم ساخت تصاویر در هر فرکانس است که به منابع محاسباتی بیشتر و فضای دیجیتال بیشتری برای ذخیره نیاز دارد.
در حالی که ستونیکس منابع کافی برای چنین پردازش های شدیدی دارد، یک چالش کلیدی ایجاد پایداری ابرکامپیوتر زمانی که با چنین حجم عظیمی از داده ها روزانه و روز به روز برخورد می کند، خواهد بود.
این تنها اولین مرحله از دو مرحله نصب ستونیکس است که انتظار می رود مرحله دوم در اواخر سال جاری تکمیل شود.
این به تیم های داده اجازه می دهد تا حجم زیادی از داده های دریافتی از بسیاری از پروژه ها را در کسری از زمان پردازش کنند. به نوبه خود، نه تنها محققان را قادر می سازد تا جهان ما را بهتر درک کنند، بلکه بدون شک اجسام جدیدی را که در آسمان رادیویی پنهان شده اند، کشف خواهد کرد. انواع سؤالات علمی که Setonix به ما امکان می دهد در بازه های زمانی کوتاه تری کاوش کنیم، احتمالات زیادی را در اختیار ما قرار می دهد.
این افزایش ظرفیت محاسباتی نه تنها به Askap، بلکه برای تمام محققان استرالیایی در تمام زمینه‌های علوم و مهندسی که می‌توانند به Setonix دسترسی داشته باشند، سود می‌برد.
در حالی که این ابرکامپیوتر به طور کامل در حال افزایش است، مسیر یاب آرایه نیز همینطور است، که در حال حاضر در حال تکمیل مجموعه ای از بررسی های آزمایشی است و به زودی بررسی های بزرگتر و عمیق تر از آسمان را انجام خواهد داد.
باقیمانده ابرنواختر تنها یکی از بسیاری از ویژگی‌هایی است که اکنون فاش کرده‌ایم، و می‌توانیم منتظر تصاویر خیره‌کننده‌تر و کشف بسیاری از اجرام آسمانی جدید باشیم.
وسیم راجا یک دانشمند محقق در CSIRO است. پاسکال جهان الهی متخصص برنامه های کاربردی ابر محاسباتی در مرکز تحقیقات ابر محاسباتی Pawsey CSIRO است. این مقاله در اصل در گفتگو منتشر شده است

source