Einstein@Home odkrył cztery pulsary gamma

Połączenie globalnej rozproszonej mocy obliczeniowej i innowacyjnych metod analizy okazuje się receptą na sukces w poszukiwaniu nowych pulsarów. Naukowcy z Instytutu Fizyki Maxa Planca wraz z kolegami z różnych krajów odkryli cztery pulsary gamma wśród danych z Kosmicznego Teleskopu Fermiego. Przełom nastąpił dzięki użyciu projektu przetwarzania rozproszonego Einstein@Home, który łączy ponad 200.000 komputerów u 40.000 uczestników z całego świata podłączonych do globalnego komputera. Odkrycia dokonali m.in. wolontariusze z Australii, Kanady, Francji, Niemiec, Japonii i USA.

Od czasu swojego startu w 2009 r. satelita Fermi obserwuje całe niebo w promieniach gamma. Odkrył tysiące nieznanych wcześniej źródeł promieniowania gamma, wśród których są jeszcze prawdopodobnie setki nieodkrytych pulsarów. Jednak identyfikacja tych nowych pulsarów gamma jest bardzo kosztowna obliczeniowo – szeroki zakres parametrów musi być „skanowany” w bardzo wysokiej rozdzielczości. Rozwiązaniem jest tutaj połączenie szczególnie skutecznych metod z rozproszoną mocą obliczeniową Einstein@Home. „Wolontariusze z całego świata pozwalają nam poradzić sobie z ogromnym wyzwaniem, jakie stanowi obliczeniowa analiza danych z teleskopu Fermi. W ten sposób stanowią oni bezcenną pomoc astronomii” – mówi Holger Pletsch z Instytutu Maxa Planca i Instytutu Alberta Einsteina.

Einstein@Home to wspólny projekt Centrum Grawitacji i Kosmologii Uniwersytetu Wisconsin i Instytutu Alberta Einsteina (AEI). Jest finansowany przez National Science Foundation i Max Planck Society. Od połowy 2011 r. Einstein@Home poszukuje sygnały z pulsarów gamma wśród danych z teleskopu Fermi. Projekt został założony w 2005 r. w celu wyszukiwania fal grawitacyjnych w danych z detektorów LIGO – nadal główne zadanie Einstein@Home. Od początku 2009 r. projekt prowadzi skuteczne poszukiwania nowych pulsarów radiowych.

„Odkrycie pierwszy raz pulsarów gamma w projekcie Einstein@Home jest kamieniem milowym nie tylko dla nas, ale i dla naszych wolontariuszy projektu. To pokazuje, że każdy kto posiada komputer może dokonać odkrycia astronomicznego. Mam nadzieję, że nasz entuzjazm zainspiruje więcej ludzi, aby pomóc nam w dokonywaniu dalszych odkryć” – powiedział współautor Bruce Allen, dyrektor AEI i główny badacz Einstein@Home.

Wolontariusze, którzy przyczynili się do odkrycia są zachwyceni. Hans-Peter Tolber z Rellingen w Niemczech, uczestniczy w Einstein@Home od 2005 r. a teraz pomógł w odkryciu pulsara gamma: „Jestem zafascynowany astronomią. Einstein@Home pozwala mi dokładać się do tej dziedziny nauki, choć nie jestem profesjonalnym astronomem”. Nie spodziewał się, że z połączonych sił setek tysięcy komputerów, jego urządzenie odkryje cokolwiek. Każdy wolontariusz Einstein@Home ma swój wkład w publikacje naukowe. Astronomowie szczególnie wspominają ośmiu wolontariuszy, których komputery dokonały odkrycia. W dowód uznania otrzymają specjalne certyfikaty.

Wydaje się, że pulsary są widoczne tylko w promieniowaniu gamma. Emisje w falach radiowych i gamma wytwarzane są w różnych okolicach wokół pulsara. W zależności od orientacji pulsara wąska wiązka radiowa może minąć Ziemię, podczas gdy szersze wiązki fotonów promieniowania gamma mogą być wykrywalne. Nowe metody analizy danych inspirowane są falami grawitacyjnymi. Korzystając z nich astronomowie odkryli jedenaście pulsarów gamma, niewidocznych podczas ostatnich trzech lat poszukiwań wśród danych z teleskopu Fermi.

Dwa z nowo odkrytych pulsarów ukazują zmianę w swojej doskonale regularnej rotacji, co nazywamy usterką pulsara. W tym czasie rotacja gwiazdy nagle się zwiększa, następnie stopniowo zmniejsza by wrócić do początkowego okresu rotacji po kilku tygodniach. Usterki zdarzają się w nowo powstałych pulsarach. Według pomiarów astronomów, cztery odkryte pulsary mają między 30.000 a 60.000 lat – młodziutkie wśród gwiazd neutronowych. W przyszłości, skuteczne metody poszukiwań staną się bardziej istotne, ponieważ dane z Fermi będą dostarczane jeszcze przez min. 5 lat. Dłuższy czas pomiaru pozwala naukowcom na wykrycie słabszych pulsarów. Powoduje to jednak szybkie zwiększanie się kosztów obliczeniowych. „Tylko nasze metody umożliwiają skuteczne poszukiwanie słabych pulsarów w danych z Fermi w przyszłości. Korzystając z rozproszonej mocy obliczeniowej wolontariuszy Einstein@Home, mamy nadzieję odkryć pulsary gamma, które są szczególnie odległe bądź słabe” – mówi Pletsch.

Źródło:
Max Planc Institute for Gravitational Physics

Więcej informacji na temat projektu Einstein@Home: Einstein at Home
Dołącz do nas: BOINC at Poland

Popularne posty z tego bloga

Słaby, odległy obiekt odkryty na krańcach Pasa Kuipera

Tajemnica, w jaki sposób czarne dziury łączą się i zderzają, zaczyna się wyjaśniać

Ostatni duży posiłek naszej czarnej dziury