En una reciente interacción entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Centro de Supercomputación de Galicia, se ha logrado crear el superordenador japonés ATERUI II, el más potente del mundo.
De esta forma surge una nueva opción virtual que ofrece de forma gratuita la posibilidad de avanzar/retroceder en la historia del universo.
Además también es viable el estudio evolutivo y la posibilidad de plantear escenarios hipotéticos.
¿Cómo es posible lo anterior?
El equipo internacional de investigadores multidisciplinarios, ha desarrollado la simulación más realista del universo lograda hasta hoy día: Uchuu.
Bautizada como Uchuu (que significa universo en japonés), esta simulación ha sido posible gracias a ATERUI II (Japón), el superordenador más potente del mundo, construido por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ, por sus siglas en inglés) para facilitar la comprensión de distintos fenómenos astronómicos desde un punto de vista teórico.
Francisco Prada, investigador del IAA-CSIC, señala al respecto:
“Esperamos que Uchuu permita estudiar la evolución del universo con un nivel de detalle y un volumen de información sin precedentes, incluyendo la singularidad de poder observar distintos momentos de su dimensión temporal, prácticamente desde después del Big Bang hasta el presente”.
Las posiblidades van desde poder analizar la estructura del universo hasta galaxias individuales.
Esta simulación consta de 2.097.152.000.000 (2,1 billones) de partículas en un cubo de 9.630 millones de años luz de lado. Aproximadamente, la dimensión de Uchuu es comparable a la mitad de la distancia que existe entre la Tierra y las galaxias más lejanas observadas.
Mediante la simulación, los investigadores tendrán la capacidad para plantear ciertos escenarios, como por ejemplo la colisión de dos agujeros negros en el pasado, y estudiar estos fenómenos sin la necesidad de recurrir a observaciones directas.
“Ninguna otra simulación es capaz de mostrar tanta información manteniendo una alta resolución. Normalmente tienes que elegir entra una de las dos variables.
Lo que diferencia a Uchuu es que tú puedes decidir qué momento del universo quieres estudiar”, comenta Julia Ferrer, investigadora del IAA-CSIC.
“También puedes observar los halos de materia oscura y su comportamiento o, si lo prefieres, hacer zoom y centrarte en cúmulos de galaxias o en galaxias individuales”, agrega.
Para producir Uchuu los investigadores utilizaron todos los procesadores disponibles del superordenador ATERUI II durante un año entero; 40.200 núcleos de CPU trabajando durante 48 horas cada mes para hacer realidad este proyecto.
Tomoaki Ishiyama, profesor asociado de la Universidad de Chiba (Japón), fue el encargado de desarrollar y ejecutar el código que crearía esta simulación.
El resultado, comenta Ishiyama:
“Son 3 petabytes de datos, el equivalente a casi un millón de fotos de un teléfono móvil de 12 megapíxeles”.
Almacenar tal cantidad de información y comprimirla en un formato que pueda funcionar incluso en la nube no es una tarea fácil.Los investigadores tuvieron que recurrir al uso de técnicas computacionales de alto rendimiento.
José Ruedas, investigador del IAA-CSIC ha sido el encargado de desarrollar la infraestructura computacional Skun6, que ha contado, tal como explica el investigador:
“Con la colaboración del grupo de RedIRIS, la Red Académica y de Investigación Española, a través de su Servicio de Transferencia de Datos de Alta Velocidad, y del departamento de computación del IAA-CSIC”.
El CESGA, centro mixto del CSIC y de la Xunta de Galicia, ha sido el encargado de alojar todos los datos de la simulación. Para albergar los hasta 3 petabytes de datos generados por ATERUI II, el arquitecto de soluciones de sistemas Big Data Javier Cacheiro diseñó una plataforma especial, Uchuu-BigData, que se hospeda en el propio Centro de Supercomputación de Galicia.
Ferrer comenta:
“Algo bastante sorprendente teniendo en cuenta que estas simulaciones suelen ser muy costosas.
Queremos que Uchuu esté a disposición de otros grupos de investigación que quizás no tengan capacidad ni dinero para producir su propia simulación. Al final es algo que nos beneficia a todos”.
Los productos generados a partir de este universo virtual serán clave para comprender mejor los cartografiados de galaxias que se obtendrán con los experimentos terrestres DESI y PFS y la misión espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA).
El equipo de Uchuu también está trabajando en una segunda publicación de datos que incluirá catálogos de galaxias virtuales y mapas de lentes gravitacionales.
El catálogo de Uchuu ya está disponible en la nube del Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) y es totalmente gratuito.
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