Za vsako sodobno zgodbo o kozmološkem odkritju stoji superračunalnik, ki je to omogočil. Tako je bilo včeraj z napovedjo misije skupine Planck evropskih vesoljskih agencij, ki je ocenila starost vesolja na 13,82 milijarde let in prilagodila parametre za količino temne snovi, temne energije in navadne stare barionske snovi v vesolju.
Planck je gradil na našem razumevanju zgodnjega vesolja, tako da nam je predstavil najbolj podrobno sliko kozmičnega mikrovalovnega ozadja (CMB), "fosilno relikvijo" velikega poka, ki so jo prvi odkrili Penzias & Wilson leta 1965. Planckova odkritja, zgrajena na CMB Zemljevid vesolja, ki ga je opazila Wilkinson Microwave Anisotropy Sonda (WMAP) in služi za nadaljnjo potrditev teorije o kozmologiji Big Bang.
Toda preučevanje drobnih nihanj v šibkem kozmičnem mikrovalovnem ozadju ni enostavno in prav tu prihaja Hopper. S svojega izhodišča L2 Lagrange onkraj Zemljine lune Planckovi 72 vgrajeni detektorji opazujejo nebo na 9 ločenih frekvencah in opravijo popolno pregledovanje nebo vsakih šest mesecev. Ta prva objava podatkov je vrhunec petnajstmesečnih opazovanj, ki predstavljajo skoraj trilijon celotnih vzorcev. Planck beleži v povprečju 10.000 vzorcev vsako sekundo in približno 1.000 krat pregleda vsako točko na nebu.
To je izziv za analizo, tudi za superračunalnik. Hopper je superračunalnik Cray XE6 s sedežem v Nacionalnem znanstvenem računskem centru za energetiko Ministrstva za energetiko (NERSC) pri Nacionalnem laboratoriju Lawrence Berkeley v Kaliforniji. Poimenovan po računalničarju in pionirki Grace Hopper, ima superračunalnik neverjetnih 217 terabajtov pomnilnika, ki teče po 153.216 računalniških jedrih z največjo zmogljivostjo 1,28 petaflopsa na sekundo. Hopper se je na seznam najboljših svetovnih superračunalnikov novembra 2010 uvrstil na prvo mesto. (Superračunalnik Tianhe-1A v nacionalnem centru za računalnike v Tianjinu na Kitajskem je bil številka ena z najvišjo zmogljivostjo 4,7 petaflops na sekundo).
Eden glavnih izzivov za ekipo, ki se seli skozi poplavo CMB podatkov, ki jih je ustvaril Planck, je bil odstranjevanje "hrupa" in pristranskosti iz samih detektorjev.
"To je več kot le hroščev na vetrobranskem steklu, ki jih želimo odstraniti, da bi videli svetlobo, ampak nevihta hroščev okoli nas v vseh smereh," je dejal znanstvenik projekta Planck Charles Lawrence. Da bi to premagal, Hopper izvaja simulacije, kako se bo nebo zdelo Plancku v različnih pogojih, in primerja te simulacije z opazovanji, da bi dražil podatke.
"Z zmanjšanjem na desetine tisoč procesorjev smo skrajšali čas, ki je potreben za izvedbo teh izračunov iz nemogočih 1000 let na nekaj tednov," je dejal laboratorij Berkeley in Planck znanstvenik Ted Kisner.
Toda misija Planck ni edini podatek, s katerim se ukvarja Hopper. Hopper in NERSC sta sodelovala tudi pri lanskem odkritju končnega kota mešanja nevtrinov. Hopper se trenutno ukvarja tudi s preučevanjem interakcij med valovi in plazmo, fuzijskih plazem in še več. Ogledate si lahko projekte, ki jih trenutno izvajajo računalniki NERSC na svojem spletnem mestu, skupaj z jedrskimi urami CPU-ja, ki se uporabljajo v realnem času. Mogoče bi lahko prihodnji Hopperjev potomec dal globoko misel Vodnik po avtocesti po galaksiji slave tekmovanja pri reševanju odgovora na življenje, vesolje in vse.
Prav tako velika zahvala raziskovalcem Plancka in NERSC. Včeraj je bil odličen dan biti kozmolog. Vsaj vsaj ljudje ne bodo še naprej zamenjevali polja kozmetologija… Zaupajte nam, ne želite, da kozmolog oblikuje lase!
