La Universidad de Washington y la Universidad Carnegie Mellon han anunciado una colaboración expansiva de varios años para crear nuevas plataformas de software para analizar grandes conjuntos de datos astronómicos generados por la próxima Legacy Survey of Space and Time , o LSST, que será realizada por el Observatorio Vera C. Rubin. en el norte de Chile.
Las plataformas de código abierto son parte de la nueva Red interdisciplinaria LSST para la colaboración y la computación, conocida como LINCC, y cambiarán fundamentalmente la forma en que los científicos usan los métodos computacionales modernos para dar sentido a los grandes datos.
Imagen de la cumbre del Observatorio Rubin en Cerro Pachón, Chile. Crédito de la imagen: Observatorio Rubin / NSF / AURA
A través del LSST, el Observatorio Rubin, una iniciativa conjunta de la National Science Foundation y el Departamento de Energía, recopilará y procesará más de 20 terabytes de datos cada noche, y hasta 10 petabytes cada año durante 10 años, y construirá información detallada imágenes compuestas del cielo del sur. Durante su década esperada de observaciones, los astrofísicos estiman que la cámara LSST del Departamento de Energía detectará y capturará imágenes de aproximadamente 30 mil millones de estrellas, galaxias, cúmulos estelares y asteroides. Cada punto del cielo se visitará unas 1.000 veces durante los 10 años de la encuesta, lo que proporcionará a los investigadores datos valiosos de series de tiempo.
Los científicos planean utilizar estos datos para abordar cuestiones fundamentales sobre nuestro universo, como la formación de nuestro sistema solar, el curso de los asteroides cercanos a la Tierra, el nacimiento y muerte de las estrellas, la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura, primeros años del universo y su destino final, entre otras cosas.
“Las herramientas que utilizan el poder de la computación en la nube permitirán a cualquier investigador buscar y analizar datos a la escala del LSST, no solo acelerando la velocidad a la que hacemos descubrimientos, sino cambiando las preguntas científicas que podemos hacer”, dijo Andrew Connolly. , profesor de astronomía de la Universidad de Washington , director del eScience Institute y ex director del Data Intensive Research in Astrophysics and Cosmology Institute, comúnmente conocido como DiRAC Institute.
El Observatorio Rubin producirá un conjunto de datos sin precedentes a través del LSST. Para aprovechar esta oportunidad, la Corporación LSST creó la Red Interdisciplinaria LSST para la Colaboración y la Computación, cuyo lanzamiento se anunció en el Taller Comunitario y Proyecto del Observatorio Rubin. Uno de los objetivos principales de LINCC es crear una infraestructura de análisis nueva y mejorada que pueda adaptarse a la escala y complejidad de los datos, lo que dará como resultado canales de descubrimiento significativos y útiles para los datos de LSST.
“Muchos de los objetivos científicos del LSST comparten rasgos comunes y desafíos computacionales. Si desarrollamos nuestros algoritmos y marcos de análisis con previsión, podemos usarlos para habilitar muchos de los objetivos científicos centrales de la encuesta ”, dijo Rachel Mandelbaum , profesora de física y miembro del Centro McWilliams de Cosmología en Carnegie Mellon.
Connolly y Mandelbaum codirigirán el proyecto, que estará formado por programadores y científicos de la Universidad de Washington y Carnegie Mellon, que crearán plataformas utilizando prácticas y herramientas profesionales de ingeniería de software. Específicamente, crearán un sistema “primero en la nube” que también admite sistemas informáticos de alto rendimiento en asociación con el Pittsburgh Supercomputing Center , un esfuerzo conjunto de Carnegie Mellon y la Universidad de Pittsburgh, y NOIRLab de la National Science Foundation . LSST Corporation ejecutará programas para involucrar a LSST Science Collaborations y a la comunidad científica en general en el diseño, prueba y uso de las nuevas herramientas.
El plano focal completo de la cámara LSST tiene más de 2 pies de ancho y contiene 189 sensores individuales que producirán imágenes de 3200 megapíxeles. Crédito de la imagen: Jacqueline Orrell / SLAC National Accelerator Laboratory / NSF / DOE / Rubin Observatory / AURA
Las plataformas de análisis de LINCC cuentan con el respaldo de Schmidt Futures , una iniciativa filantrópica fundada por Eric y Wendy Schmidt que “apuesta desde el principio por personas excepcionales que mejoran el mundo”. Este proyecto es parte del trabajo de Schmidt Futures en astrofísica, cuyo objetivo es acelerar nuestro conocimiento sobre el universo apoyando el desarrollo de plataformas de software y hardware para facilitar la investigación en el campo de la astronomía.
“Hace muchos años, la familia Schmidt otorgó una de las primeras subvenciones para avanzar en el diseño original del Observatorio Vera C. Rubin. Creemos que este telescopio es uno de los instrumentos astrofísicos más importantes y esperados de esta década. Al desarrollar plataformas para analizar los conjuntos de datos astronómicos capturados por el LSST, la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de Washington están transformando lo que es posible en el campo de la astronomía “, dijo Stuart Feldman, científico jefe de Schmidt Futures.” El software financiado por este regalo magnificará el retorno científico de la inversión pública de la National Science Foundation y el Departamento de Energía para construir y operar el revolucionario telescopio, cámara y sistemas de datos del Observatorio Rubin ”, dijo Adam Bolton, director del Centro Comunitario de Ciencia y Datos en NOIRLab de NSF.
A través de este nuevo proyecto, los nuevos algoritmos y tuberías de procesamiento desarrollados en LINCC podrán usarse en todos los campos dentro de la astrofísica y la cosmología para filtrar señales falsas, filtrar el ruido en los datos y marcar objetos potencialmente importantes para las observaciones de seguimiento. Las herramientas desarrolladas por LINCC apoyarán un “censo de nuestro sistema solar” que trazará el curso de los asteroides; ayudar a los investigadores a comprender cómo cambia el universo con el tiempo; y crea una vista en 3D de la historia del universo.
“Nuestro objetivo es maximizar la producción científica y el impacto social de Rubin LSST, y estas herramientas de análisis contribuirán enormemente a lograrlo”, dijo Jeno Sokoloski, director de ciencia de LSST Corporation. “Estarán disponibles gratuitamente para todos los investigadores, estudiantes, profesores y miembros del público en general”.
Fuente: Universidad de Washington.
