做为世界上最大单规格的太空望远镜,FAST自2016年完工至今,就主要表现出“很强的敏感度”,目前为止,根据FAST数据信息发觉的脉冲星超出240颗,在同一时间范围稳居世界第一。
不为人知的是,这种脉冲星发觉的过程,如海底捞针一般艰难。中国科学院国家天文台FAST工程项目高级工程师姜鹏得出那样一组数据信息:FAST在2018年观察时,最高值数据信息率每秒钟就可以做到38G。其造成的海量信息,给FAST精英团队产生了极大挑戰。
1月8日,全世界范畴内经营规模较大 、参加人最多的学生超算比赛——2020-2021 ASC全球学生超算比赛预赛完毕,来源于全世界各种高等院校的比赛团队过去两月的時间内,所做的便是运用高性能计算机向FAST的海量信息进行“攻击”,完成了一项尖端科学的挑戰——脉冲星检索。
中科院国家天文台博士研究生牛佳瑞说,脉冲星是近代天文学、物理行业的最前沿课题研究。诺贝尔物理学奖曾两次授于脉冲星有关发觉,而近些年有关引力波发觉、超级黑洞确认等喜获诺贝尔物理学奖的重大成果,也与脉冲星科学研究拥有 立即或间接性的关联。脉冲星的科学研究,因而备受关注。
脉冲星检索,是打开脉冲星科学研究的第一步。据牛佳瑞详细介绍,现阶段人们早已发觉3000余颗脉冲星,但这只是是所有脉冲星的一小部分。脉冲星漫长而高密度,大家没法像夜里看月亮星星那般见到脉冲星,必须依靠天文望远镜。而天文望远镜检测脉冲星,实质上是检测脉冲星传出的辐射源数据信号。
牛佳瑞说,脉冲星检索十分艰难,身后有几大缘故:一是在地球上和周边的自然环境中,存有很多的频射影响,这种影响比脉冲星数据信号强得多,如何识别清除他们是脉冲星寻找的问题;二是观察信息量巨大,FAST观察脉冲星每秒钟会造成3GB数据信息,月信息量做到了PB数量级,那样很多的数据信息既难以解决,又无法存储。为了更好地可以立即剖析FAST造成的巨大数据信息,生物学家必须性能指标强劲的高性能计算机对观察数据信息开展解决。
除此之外,手机软件的提升也尤其必需。脉冲星检索开源项目PRESTO,便是当今生物学家关键应用的关键软件工具之一,其关键设计方案目地是以对球形星团的远距离观察中,合理地检索ms脉冲星。据调查,过去的几十年里,运用望眼镜发觉的3000多个脉冲星中,有700多个是依靠PRESTO发觉的。
在ASC20-21预赛中,年青学生要做的,便是在功能损耗3000瓦管束的超算服务平台上,从FAST真正的观察数据信息中,精确寻找到脉冲星备选体,而且要对PRESTO运作全过程开展剖析和提升,尽量地减少时间计算和需要資源。
“这将是对学生从基础理论到实践活动的多方位挑戰。”牛佳瑞说,一方面,PRESTO赛题的赛事数据信息所有来源于FAST真正的天文学观察数据信息,这将让学生们触碰到实际中脉冲星科学研究的科学研究数据信息与手机软件优化算法;另一方面,假如这种学员想在PRESTO赛题中获得优异成绩,就务必要加强学习和掌握脉冲星检索的有关专业知识,这将有利于学生扩展天文学基础知识,鼓励她们探寻宇宙的奥秘。
实际上,近些年的超算运用,愈来愈必须复合性的优秀人才,这恰好是ASC比赛的初心——塑造新一代超算优秀人才。以运用FAST数据信息检索脉冲星为例子,年青的学生不仅懂天文学的专业技能,还要了解计算机语言的运用基本原理,那样才可以确立科学研究要求的诸多测算难题,进而让应用软件迎合科学研究总体目标。
来源于中国科学院国家天文台的最新动态表明,“中国天眼FAST将于2021年4月1日宣布对全世界科技界对外开放。”5月8日-12日,ASC20-21决赛将在坐落于深圳市的南方科技高校举办,经预赛选拨的20强中进行大比拼,而脉冲星检索此项挑戰也将再次出現在总决赛中,难度系数进一步升級。
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