Jokaisen kosmologisen löytön tarinan takana on supertietokone, joka mahdollisti sen. Näin tapahtui Euroopan avaruusjärjestöjen Planck-lähetysryhmän eilen ilmoituksella, joka nosti maailmankaikkeuden ikäennusteen 13,82 miljardiin vuoteen ja mukautti parametrit tumman aineen, tumman energian ja tavallisen vanhan baryonisen aineen määrille maailmankaikkeudessa.
Planck rakensi ymmärtämistämme varhaisesta maailmankaikkeudesta tarjoamalla meille yksityiskohtaisimman kuvan vielä kosmisesta mikroaaltotaustasta (CMB), Penzias & Wilsonin vuonna 1965 ensimmäistä kertaa löytämästä Big Bangin fossiilisesta jäännöksestä. Planckin havainnot, jotka perustuivat CMB: hen maailmankaikkeuden kartta, jota Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) havaitsi, ja sen tarkoituksena on edelleen vahvistaa kosmologian Big Bang -teoriaa.
Mutta pienen heilahtelun kosmisen mikroaaltotaustan tutkiminen ei ole helppoa, ja sinne Hopper tuleekin. L2 Lagrange -pisteestä Maan Kuun ulkopuolelle Planckin 72 laivalla sijaitsevat ilmaisimet tarkkailevat taivasta 9 erillisellä taajuudella ja suorittavat täydellisen skannauksen taivas kuuden kuukauden välein. Tämä ensimmäinen tietojen julkaisu on huipentuma 15 kuukauden mittaisille havainnoille, jotka edustavat lähes biljoonaa kokonaisnäytettä. Planck tallentaa keskimäärin 10 000 näytettä sekunnissa ja skannaa taivaan jokaisen pisteen noin 1000 kertaa.
Se on haaste analysoitavaksi, jopa supertietokoneelle. Hopper on Cray XE6 -supertietokone, joka perustuu Energiaministeriön kansallisen energiantutkimuksen tieteelliseen laskentakeskukseen (NERSC) Lawrence Berkeleyn kansallisessa laboratoriossa Kaliforniassa. Tietotekniikan ja edelläkävijän Grace Hopperin nimeämä supertietokoneessa on mahtava 217 teratavua muistia, joka kulkee 153 216 tietokoneen ytimen läpi ja huippusuorituskyky on 1,28 petaflops sekunnissa. Hopper sijoittui viidenneksi marraskuun 2010 luetteloon maailman parhaista supertietokoneista. (Tianhe-1A-supertietokone Kiinan Tianjinin kansallisessa supertietokonekeskuksessa oli ykkönen huipussaan 4,7 petaflops sekunnissa.
Yksi tärkeimmistä haasteista Planckin tuottaman CMB-tiedon tulvan läpi seulomalle joukkueelle oli suodattaa ”melu” ja ennakkoluulot havaitsijoista.
"Se on kuin enemmän kuin vain tuulilasissa esiintyviä virheitä, jotka haluamme poistaa valon näyttämiseksi, mutta virhemyrsky ympärillämme joka suuntaan", sanoi Planck-projektin tutkija Charles Lawrence. Tämän voittamiseksi Hopper suorittaa simulaatioita siitä, kuinka taivas näyttäisi Planckille eri olosuhteissa, ja vertaa näitä simulaatioita havaintoihin tietojen kiusatamiseksi.
"Skaalaamalla jopa kymmeniä tuhansia prosessoreita olemme vähentäneet laskelmien suorittamiseen kuluvaa aikaa mahdottomasta 1000 vuodesta muutamiin viikkoihin", kertoivat Berkeley-laboratorion ja Planckin tutkija Ted Kisner.
Mutta Planck-tehtävä ei ole ainoa tieto, johon Hopper liittyy. Hopper ja NERSC olivat mukana myös viime vuonna löytämässä lopullinen neutriinon sekoituskulma. Hopper on tällä hetkellä mukana myös aalto-plasma-vuorovaikutusten, fuusioplasmien ja muun tutkimisessa. Voit nähdä projektit, jotka NERSC-tietokoneiden tehtäväksi tällä hetkellä ovat heidän sivustollaan, sekä prosessorin ytunnit reaaliajassa. Ehkä tuleva Hopperin jälkeläinen voisi antaa syvän ajattelun Hitchhikerin opas galaksiin kuuluisuuskilpailu ratkaistaessa vastaus elämään, maailmankaikkeuteen ja kaikkeen.
Lisäksi suuri onnittelut Planckin ja NERSC: n tutkijoille. Eilen oli hieno päivä olla kosmologi. Ainakin ihmiset eivät ehkä sekoita kenttää kosmetologia… Luota meihin, et halua kosmologin muotoilevan hiuksiasi!
