jan
Elke dag gaan er duizenden enorme explosies af aan de hemel, zogenoemde snelle radioflitsen. Om deze gigantische flitsen beter te begrijpen heeft ASTRON, het Nederlands instituut voor radioastronomie, onlangs nieuwe hogesnelheidscamera’s geïnstalleerd op de radiotelescopen in het Drentse Westerbork. Deze camera’s krijgen nu nieuwe ‘hersenen’: de krachtigste supercomputer van Nederland.
Snelle radioflitsen zijn extreem heldere flitsen van radiolicht die miljarden lichtjaren reizen om de aarde te bereiken. Ze werden een decennium geleden ontdekt, maar wat ze veroorzaakt of waar ze vandaan komen, is nog grotendeels onbekend. Omdat de flitsen maar een fractie van een seconde duren, is het heel lastig om ze waar te nemen. Tot nu toe zijn er daarom nog maar 25 snelle radioflitsen gezien.
Hersenen voor de telescoop
Daar gaat nu verandering in komen met Apertif, de nieuwe set camera’s die in de schotels van ASTRON’s radiotelescoop in Westerbork zijn geïnstalleerd. De Westerbork-array krijgt met Apertif van alle gevoelige telescopen in de wereld het grootste blikveld. In één opname kan een groot deel van de hemel heel snel worden doorzocht. Om snelle radioflitsen en pulsars te vinden moet de telescoop 20.000 plaatjes van het heelal per seconde verwerken. Daarvoor heeft de telescoop wel nieuwe ‘hersens’ nodig. “We hebben daarom een van de snelste supercomputers ter wereld ontworpen en gebouwd,” zegt Joeri van Leeuwen van ASTRON en de Universiteit van Amsterdam.
Techniek dankzij gamers
Het bijzondere aan de nieuwe supercomputer is dat hij helemaal wordt aangedreven door beeldverwerkingschips uit de gaming-industrie. “Gamers gebruiken computers met heel krachtige processors voor videotaken: de GPU’s,”legt Van Leeuwen uit. “Wij gebruiken deze chips nu voor het eerst om de plaatjes van onze telescoop te verwerken.” In de supercomputer zitten tweehonderd van deze GPU’s, die vier terabit per seconde aan data verwerken: meer data dan het hele internet van Nederland. Met een rekencapaciteit van 2 petaflops is het de krachtigste GPU-supercomputer van Nederland.
Zelflerend vermogen
De supercomputer zal zichzelf aanleren om ruimteflitsen te ontdekken in de duizenden plaatjes van de telescoop. “We deden dat eerst zelf, handmatig”, zegt Van Leeuwen. “Maar dat is enorm veel werk, en ook foutgevoelig. De computer zal naarmate hij meer flitsen ontdekt, de flitsen steeds beter leren onderscheiden. We hopen dan één snelle radioflits per week te ontdekken, waarvan we precies de locatie kunnen bepalen.”
Mysterie ontrafelen
Met de supercomputer hoopt Van Leeuwen het mysterie rondom de snelle ruimteflitsen te ontrafelen. “We weten dat ze uit andere sterrenstelsels komen, maar niet precies waarvandaan. Ook is het nog onbekend of het exploderende sterren zijn, flitsende zwarte gaten of felle stralen van neutronensterren.” Ook sterrenkundige Samayra Straal van de Universiteit van Amsterdam kijkt uit naar de komst van de nieuwe technologie. “Sommige flitsen blijken te herhalen. Met de nieuwe technologie kunnen we, als we een flits ontdekken, direct het besluit nemen om te wachten op meer flitsen. Met meer flitsen van dezelfde bron kunnen we hopelijk ontdekken wat ze veroorzaakt.”
De Apertif-supercomputer, ARTS genaamd, is gefinancierd door het Nederlands instituut voor radioastronomie (ASTRON), de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) en de Nederlandse Onderzoekschool voor Astronomie (NOVA).