Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Nieuwe supercomputer verwerkt LOFAR data op hoge snelheid

Sterrenkundigen gebruiken een nieuwe supercomputer om de enorme hoeveelheden data van de LOFAR telescoop te verwerken. Naar verwachting zullen de data nieuwe inzichten bieden in het ontstaan van melkwegclusters en quasars.

Quasars en melkwegclusters onderzoeken

PhD Student Leah Morabito werkt aan een onderzoeksproject van Huub Röttgering, Directeur van de Leidse Sterrewacht. Zij gebruiken data van de LOFAR telescoop om onderzoek te doen naar hoe en wanneer de eerste quasars, melkwegstelsels en clusters zijn ontstaan.

De enorme hoeveelheid data vereist veel meer rekenkracht en opslagcapaciteit dan de onderzoekers tot hun beschikking hadden en met het geld van de ERC Advanced Grant die Röttgering kreeg toegekend heeft hij de supercomputer aangeschaft en geïnstalleerd op de Leidse Sterrewacht. 

Eigenschappen

Hoeveelheid data sets
Gemiddeld is de hoeveelheid data die nodig is om een eenvoudige afbeelding te genereren met het volledige frequentiebereik van LOFAR ongeveer twee terabytes. Dat is dezelfde hoeveelheid al seen standard externe hard drive, en 2-4 keer groter dan de opslagruimte in een standard laptop, en sommige data sets kunnen meer dan 10 terabytes omvatten.

Opslagruimte en rekenkracht
Om deze data te kunnen verwerken zijn niet alleen grote opslag discs nodig maar ook een enorme hoeveelheid rekenkracht om de data te corrigeren voor instrumentele en atmosferische effecten. Deze correcties vergen een grote rekencapaciteit omdat ze wiskundige berekeningen omvatten met erg grote matrices en complexe getallen.

Parallel rekenen
De hoeveelheid LOFAR data die een sterrenkundige kan verwerken binnen een bepaalde tijd hangt af van de hoeveelheid rekenkracht die beschikbaar is omdat veel van de wiskundige berekeningen parallel aan elkaar kunnen worden uitgevoerd. Het duurt bijvoorbeeld 140 dagen om één data set te verwerken met een standaard desktop computer die over 4 CPU’s beschikt.

Grotere processen 
De rekenkracht die de onderzoekers nu tot hun beschikking hebben staat gelijk aan zo’n 100 standaard desktop computers, maar met het voordeel dat met één grote machine veel grotere processen kunnen worden gedraaid.

Groot voordeel

De nieuwe supercomputer kan de data sets in slechts enkele dagen verwerken. Een groot voordeel omdat LOFAR zo’n nieuwe telescoop is dat sterrenkundigen extra tijd nodig hebben om nieuwe en betere methoden te ontwikkelen om de data te kalibreren. 

Röttgering en Morabito verwachten binnen enkele maanden de eerste resultaten te zien van de data die nu wordt verwerkt.

Over LOFAR

LOFAR (Low Frequency Array) is een revolutionaire, nieuwe radiotelescoop die in Nederland gebouwd wordt. De telescoop bestaat uit 25.000 antennes verspreid over 48 velden in Noord-Nederland, Duitsland, Zweden, Frankrijk en Engeland. LOFAR zal in staat zijn uniek gevoelige waarnemingen te verrichten op de allerlaagste radiofrequenties. Uit de analyse van die waarnemingen zijn nieuwe inzichten te verwachten in de rol die koud en heet gas en magnetische velden speelden in de vorming van clusters van melkwegstelsels and quasars.