Przejdź do głównej zawartości

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

Wykryto największą eksplozję w historii Wszechświata

Naukowcy badający odległą gromadę galaktyk odkryli największą eksplozję obserwowaną we Wszechświecie od czasów Wielkiego Wybuchu. Wybuch pochodził z supermasywnej czarnej dziury w centrum odległej o setki milionów lat świetlnych stąd galaktyki. W trakcie eksplozji zostało uwolnione pięć razy więcej energii, niż przy poprzednim ówczesnym najpotężniejszym wybuchu. Astronomowie dokonali tego odkrycia przy użyciu danych z obserwatorium rentgenowskiego Chandra i XMM-Newton, a także danych radiowych z Murchison Widefield Array (MWA) w Australii i Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) w Indiach. Ten potężny wybuch został wykryty w gromadzie galaktyk Ophiuchus, która znajduje się około 390 mln lat świetlnych stąd. Gromady galaktyk to największe struktury we Wszechświecie utrzymywane razem przez grawitację, zawierające tysiące pojedynczych galaktyk, ciemną materię i gorący gaz. W centrum gromady Ophiuchus znajduje się duża galaktyka zawierająca supermasywną czarną dziurę.

Odkryto najbliższą znaną „olbrzymią planetę niemowlęcą”

Nowonarodzona masywna planeta znajduje się zaledwie 100 parseków od Ziemi. Naukowcy odkryli nowonarodzoną masywną planetę bliższą Ziemi niż jakikolwiek tego typu obiekt w podobnym wieku. Olbrzymia niemowlęca planeta, nazwana 2MASS 1155-7919 b, znajduje się w asocjacji Epsilon Chamaeleontis i leży tylko około 330 lat świetlnych od naszego Układu Słonecznego. „Ciemny, chłodny obiekt, który znaleźliśmy, jest bardzo młody i ma zaledwie 10 mas Jowisza, co oznacza, że prawdopodobnie patrzymy na planetę niemowlęcą, być może wciąż w fazie formowania się. Chociaż zostało odkrytych wiele innych planet podczas misji Kepler i innych podobnych, prawie wszystkie z nich są planetami ‘starymi’. Obiekt ten jest jednocześnie czwartym lub piątym przykładem planety olbrzymiej krążącej tak daleko od swojej gwiazdy macierzystej. Teoretycy usiłują wyjaśnić, w jaki sposób się tam uformowały lub jak tam dotarły” – powiedziała Annie Dickson-Vandervelde, główna autorka pracy. Do odkrycia naukowc

Czy rozwiązano tajemnicę ekspansji Wszechświata?

Badacz z Uniwersytetu Genewskiego rozwiązał naukową kontrowersję dotyczącą tempa ekspansji Wszechświata, sugerując, że na dużą skalę nie jest ono całkowicie jednorodne. Ziemia, Układ Słoneczny, cała Droga Mleczna i kilka tysięcy najbliższych nam galaktyk porusza się w ogromnym „bąblu” o średnicy 250 mln lat świetlnych, gdzie średnia gęstość materii jest o połowę mniejsza niż w pozostałej części Wszechświata. Taka jest hipoteza wysunięta przez fizyka teoretyka z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) jako rozwiązanie zagadki, która od dziesięcioleci dzieli społeczność naukową: z jaką prędkością rozszerza się Wszechświat? Do tej pory co najmniej dwie niezależne metody obliczeniowe osiągnęły dwie wartości różniące się o około 10% z odchyleniem, które jest statystycznie nie do pogodzenia. Nowe podejście usuwa tę rozbieżność bez korzystania z „nowej fizyki”. Wszechświat rozszerza się od czasu Wielkiego Wybuchu, który miał miejsce 13,8 mld lat temu – propozycja po raz pierwszy przeds