威斯康辛大学新闻

2021年8月25日,

UW, 卡内基梅隆大学成为利用天体物理数据解开宇宙之谜的先驱

鲁宾天文台图片

智利塞罗Pachón鲁宾天文台峰会设施图片.鲁宾天文台/ NSF /光环

银河贵宾平台和卡耐基梅隆大学已宣布扩招, 多年的合作创建新的软件平台,以分析即将产生的大型天文数据集 空间和时间的遗产调查该项目将由维拉C. 鲁宾天文台在智利北部. 开源平台是新的lst跨学科协作与计算网络(简称LINCC)的一部分,它将从根本上改变科学家使用现代计算方法理解大数据的方式.

通过口径, 鲁宾天文台, 这是美国国家科学基金会和能源部联合发起的项目, 将在每晚收集和处理超过20tb的数据,并在10年的时间里每年收集和处理高达10pb的数据,并将构建南部天空的详细合成图像. 天体物理学家估计,在其预期的十年观测中,能源部的 镜头口径 能探测并捕捉到大约300亿颗恒星的图像吗, 星系, 星团和小行星. 天空中的每个点都将在1左右被访问,在调查的10年时间里,有5000次, 为研究人员提供有价值的时间序列数据.

科学家们计划利用这些数据来解决有关宇宙的基本问题, 比如太阳系的形成, 近地小行星的运行轨迹, 恒星的诞生和消亡, 暗物质和暗能量的本质, 宇宙混沌的早期和它的最终命运, 在其他方面.

“利用云计算能力的工具将允许任何研究人员搜索和分析lst规模的数据, 不仅加快了我们的发现速度,而且改变了我们可以提出的科学问题,” 安德鲁·康诺利他是银河贵宾平台的天文学教授 e科学研究所 也是前 天体物理学和宇宙学的数据密集研究 研究所-通常被称为DiRAC研究所.

鲁宾天文台将通过lst产生前所未有的数据集. 抓住这个机会, lst公司创建了lst跨学科协作和计算网络, 谁的产品是在8月发布的. 鲁宾天文台项目 & 社区工作坊. LINCC的主要目标之一是创建新的和改进的分析基础设施,以适应数据的规模和复杂性,从而为LSST数据提供有意义和有用的发现管道.

“LSST的许多科学目标都有共同的特点和计算挑战. 如果我们有远见地开发算法和分析框架, 我们可以利用它们实现调查的许多核心科学目标,” 雷切尔曼德尔鲍姆,物理学教授,同时也是 麦克威廉姆斯宇宙学中心 卡内基梅隆大学.

康诺利和曼德尔鲍姆将共同领导这个项目, 由银河贵宾平台和卡耐基梅隆大学的程序员和科学家组成, 谁将使用专业的软件工程实践和工具来创建平台. 具体地说, 他们将创建一个“云优先”系统,也支持高性能计算系统的合作伙伴 匹兹堡超级计算中心, 这是卡内基·梅隆大学和匹兹堡大学的共同努力, 和国家科学基金会的 NOIRLab. lst公司将开展项目,让lst科学合作和更广泛的科学界参与设计, 测试和使用新工具.

用于宇宙天体物理观测的照相机焦平面的图像

LSST相机的完整焦平面超过2英尺宽,包含189个独立传感器,可以产生3200万像素的图像.杰奎琳·奥雷尔/SLAC国家加速器实验室/美国国家科学基金会/美国能源部/鲁宾天文台/AURA

LINCC分析平台由 施密特期货, 这是埃里克和温迪·施密特(Eric and Wendy Schmidt)创立的一项慈善计划,“早期就押注于杰出的人会让世界变得更美好。.“这个项目是施密特期货在天体物理学领域工作的一部分, 它旨在通过支持软件和硬件平台的发展来促进整个天文学领域的研究,从而加速我们对宇宙的认识.

“很多年前, 施密特家族提供了首批赠款之一,以推进Vera C的原始设计. 鲁宾天文台. 我们相信这台望远镜是近十年来天体物理学中最重要和最令人期待的仪器之一. 通过开发平台来分析lst捕获的天文数据集, 卡内基梅隆大学和银河贵宾平台正在改变天文学领域的可能性,斯图亚特·费尔德曼说, 施密特期货公司的首席科学家.由这项礼物资助的软件将扩大国家科学基金会和能源部的公共投资的科学回报,以建造和运行鲁宾天文台的革命性望远镜, 相机和数据系统,亚当·博尔顿说, 美国国家科学基金会NOIRLab社区科学和数据中心主任. 该中心将与LINCC的科学家和工程师合作,使LINCC框架可用于更广泛的天文团体.

通过这个新项目, LINCC开发的新算法和处理管道将能够在天体物理学和宇宙学领域中用于筛选虚假信号, 过滤掉数据中的噪声,标记出潜在的重要对象,以便后续观察. The tools developed by LINCC will support a “census of our solar system” that will chart the courses of asteroids; help researchers to understand how the universe changes with time; and build a 3D view of the universe’s history.

“我们的目标是最大化鲁宾LSST的科学产出和社会影响, 而这些分析工具将为实现这一目标发挥巨大作用,杰诺·索科洛夫斯基说, lst公司的科学主管. “所有研究人员都可以免费获得它们, 学生, 教师和公众.”

西北大学和亚利桑那大学, 除了银河贵宾平台和卡内基梅隆大学, 是LINCC的中心站点吗. 匹兹堡大学将与卡内基梅隆大学合作.

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