Вычисления на компьютерах добровольцев помогли найти четыре гамма-пульсара

Проект распределенных вычислений Einstein@Home обнаружил четыре гамма-пульсара. Ключевую роль в поиске сыграло использование избытков вычислительной мощности на компьютерах добровольцев. Подробности приводит Общество Макса Планка, один из институтов которого (Институт гравитационной физики) принимал участие в проекте.

Четыре ранее неизвестных гамма-пульсара были выявлены при обработке данных, полученных гамма-обсерваторией «Ферми». Этот специализированный спутник несет на борту детектор гамма-излучения, который позволяет не только зафиксировать кванты с энергией до сотен гигаэлектронвольт, но и определить направление на их источник. Информация о всех зарегистрированных квантах поступала (и продолжает поступать, так как работа «Ферми» продлена до 2018 года) на Землю, но выявление периодических вспышек требовало специального анализа с привлечением большой вычислительной мощности. Эту мощность ученые получили при помощи проекта Einstein@Home.

Проект был запущен еще до вывода «Ферми» на орбиту для анализа других астрофизических данных, прежде всего, информации с детектора гравитационных волн LIGO. В середине 2011 года к числу решаемых в распределенной сети задач добавили поиск гамма-пульсаров. Работа с данными «Ферми» проистекала по той же схеме: пользователь устанавливал на свой компьютер специальную программу, та скачивала исходные данные, производила нужные операции и отсылала результаты обратно на сервер. При этом учитывался запуск других программ и если пользователь запускал какое-то свое приложение, научная задача уступала ресурсы процессора. Проект Einstein@Home использует избытки вычислительной мощности так же, как и ряд других аналогичных добровольных сетей: например, SETI@Home, участники которого ищут среди радиоастрономических данных возможные сигналы внеземных цивилизаций.

Восемь участников, чей вклад в открытие новых пульсаров оказался наиболее велик, получили специальные сертификаты. Владельцы компьютеров, обнаруживших ранее неизвестные объекты, живут в Австралии, Германии, Канаде, США и Японии. Исследователи подчеркнули, что даже совершенно не знакомые с астрофизикой люди могут оказать ученым помощь, значение которой растет с каждым годом. После продления миссии «Ферми» астрономы получили возможность проводить очень длительные наблюдения, но сложность обработки данных растет вместе с временем наблюдения. Из-за этого привлечение суперкомпьютера для анализа обходится исследователям слишком дорого. Распределенная же сеть имеет вычислительную мощность около одного петафлопса, что сопоставимо со многими суперкомпьютерами, которые при этом будут потреблять сотни киловатт электроэнергии и требовать квалифицированного обслуживания.

Гамма-пульсары представляют интерес для астрофизиков в связи с тем, что они позволяют лучше понять природу нейтронных звезд. Гамма-пульсар представляет собой аналогичный обычному пульсару объект, которые при этом дает вспышки не в рентгеновском и радио диапазонах, а в гамма-излучении.