物理科技生物学-PHYICA

随着新算法和超级计算机的出现,宇宙变得更加清晰

天文学与空间 2023-04-30 13:13:48

作者:莱顿大学里安娜·林豪特·弗里斯·斯韦仁 图中左边的四个星系在新地图上的焦点更加清晰(右)

学分:莱顿大学 有了新的算法和超级计算机,一张极其详细的宇宙射电图已经制作出来

现在天文学家可以更精确地观察星系的无线电数据

这项研究由莱顿大学博士发表在《自然天文学》上

D

学生Frits Sweijen和同事

Frits Sweijen说:“这张地图的像素几乎和以前的整个天空的地图一样多。”

研究人员解决了大气中紫外线辐射的模糊效应:通过特殊的软件,他们设法校正了这种干扰

莱顿和阿姆斯特丹的超级计算机利用其巨大的计算能力,确保这一过程也相当迅速

五乘五的满月 因此,在可预见的未来,这种新方法可以使整个北方的天空成为焦点

现在研究人员只展示了一小部分,Sweijen解释道,“假设你看到天空中有一个五乘五的满月

从这个空间立方体中,我们制作了一张近70亿像素的地图,在这张地图上,近2500个星系清晰可见

" 火星上的手机 Sweijen指出,“太空地图是根据我们用国际LOFAR望远镜从太空捕获的无线电波制作的

这是一个巨大的射电望远镜,有成千上万个天线分布在直径2000公里的欧洲地区

那些天线监听宇宙射线

" 他继续说道,“由于其巨大的面积和众多的天线,LOFAR可以非常详细地‘看到’辐射,其灵敏度甚至可以让你在火星上探测到手机

“望远镜里的数据被计算机转换成辐射图后,人类就可以看到,这是一种照片

电波模糊了信号 用LOFAR拍摄清晰宇宙照片的一个问题是来自太阳的紫外线辐射

这使得我们的大气层被带电粒子、离子

这个电离层在望远镜接收到无线电波之前就干扰了它们

斯韦仁说,“这让LOFAR看起来像是在从海底观察天空,那里的海浪模糊了信号

荷兰射电天文学研究所ASTRON最近开发的软件校正了整个区域的测量辐射

这使我们能够聚焦和映射整个视野

" 该软件与需要大量计算机能力的算法一起工作

那是可以得到的

在莱顿,最近建成的学术莱顿跨学科集群环境(ALICE)提供了它的计算能力

在阿姆斯特丹,信通技术合作分区域资源中心提供了对其新的Spider平台的早期访问,该平台是专门为这项研究等数据密集型项目而设立的

下一个计划:整个北方的天空 LOFAR视野的数据校正是在25个部分中完成的,每个部分都是满月大小

每个区域花了7天时间

在一台计算机上,创建整个地图需要7乘以25,即175天

得益于SURF和Leiden的大规模基础设施和并行计算能力,只用了7天

这意味着现在有了一种快速的方法来最终绘制出整个北部天空的相似细节,斯韦仁说这可能会在未来几年内开始

“我们现在可以比以前更详细地研究黑洞及其所在星系的演化,”他说

例如,早期宇宙中的星系,由于距离远或年龄小,以前太小,看不到任何细节,现在可以被成千上万的人清晰地看到

"

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