Derrière chaque conte moderne de découverte cosmologique se trouve le superordinateur qui a rendu cela possible. Ce fut le cas avec l'annonce hier de l'équipe de la mission Planck des agences spatiales européennes qui a élevé l'estimation de l'âge de l'univers à 13,82 milliards d'années et modifié les paramètres des quantités de matière noire, d'énergie noire et de vieille matière baryonique ordinaire dans l'univers.
Planck s'est appuyé sur notre compréhension de l'univers primitif en nous fournissant l'image la plus détaillée à ce jour du fond des micro-ondes cosmiques (CMB), la «relique fossile» du Big Bang découverte pour la première fois par Penzias et Wilson en 1965. Les découvertes de Planck s'appuient sur le CMB carte de l'univers observée par la sonde d'anisotropie à micro-ondes de Wilkinson (WMAP) et sert à valider davantage la théorie de la cosmologie du Big Bang.
Mais étudier les minuscules fluctuations de l'arrière-plan cosmique micro-ondes n'est pas facile, et c'est là que Hopper entre en jeu. De son point de vue L2 Lagrange au-delà de la Lune de la Terre, les 72 détecteurs embarqués de Planck observent le ciel à 9 fréquences distinctes, complétant un balayage complet de le ciel tous les six mois. Cette première publication de données est l'aboutissement de 15 mois d'observations représentant près d'un billion d'échantillons globaux. Planck enregistre en moyenne 10 000 échantillons par seconde et analyse chaque point du ciel environ 1 000 fois.
C’est un défi à analyser, même pour un supercalculateur. Hopper est un supercalculateur Cray XE6 basé au NERSC (National Energy Research Scientific Computing Center) du Lawrence Berkeley National Laboratory en Californie. Nommé d'après l'informaticien et pionnier Grace Hopper, le supercalculateur dispose de 217 téraoctets de mémoire sur 153.216 cœurs d'ordinateur avec des performances de pointe de 1,28 pétaflops par seconde. Hopper a placé le numéro cinq sur une liste de novembre 2010 des meilleurs supercalculateurs du monde. (Le supercalculateur Tianhe-1A du National Supercomputing Center à Tianjin en Chine était numéro un avec une performance de pointe de 4,7 pétaflops par seconde).
L'un des principaux défis pour l'équipe passant au crible le flot de données CMB générées par Planck était de filtrer le «bruit» et les biais des détecteurs eux-mêmes.
"C'est comme plus que des bugs sur un pare-brise que nous voulons supprimer pour voir la lumière, mais une tempête de bugs tout autour de nous dans toutes les directions", a déclaré Charles Lawrence, scientifique du projet Planck. Pour surmonter cela, Hopper exécute des simulations de la façon dont le ciel apparaîtrait à Planck dans différentes conditions et compare ces simulations aux observations pour révéler les données.
«En passant à des dizaines de milliers de processeurs, nous avons réduit le temps nécessaire pour exécuter ces calculs de 1 000 ans à quelques semaines», a déclaré le laboratoire de Berkeley et le scientifique de Planck, Ted Kisner.
Mais la mission Planck n'est pas la seule donnée avec laquelle Hopper est impliqué. Hopper et NERSC ont également participé à la découverte, l'année dernière, de l'angle final de mélange des neutrinos. Hopper est également actuellement impliqué dans l'étude des interactions ondes-plasma, des plasmas de fusion et plus encore. Vous pouvez voir les projets avec lesquels les ordinateurs NERSC sont actuellement chargés sur leur site ainsi que les heures de cœur de processeur utilisées en temps réel. Peut-être qu'un futur descendant de Hopper pourrait donner une profonde réflexion à Guide de l'auto-stoppeur sur la galaxie la renommée de la compétition pour résoudre la réponse à la vie, à l'univers et à tout.
Félicitations également aux chercheurs de Planck et du NERSC. Hier était un grand jour pour être cosmologiste. À tout le moins, peut-être que les gens ne continueront pas à confondre le terrain avec cosmétologie… Faites-nous confiance, vous ne voulez pas qu'un cosmologiste coiffe vos cheveux!
