スーパーコンピュータがNASAローマン・ミッションとルービン天文台に先見を提供する新研究

Tokyoアルゴンヌ国立研究所の科学者たちはスーパーコンピュータを使って、約400万枚の架空の宇宙の画像を作成しました。これらの画像は、NASAのナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡とベラ・C・ルービン天文台が宇宙をどのように観測するかを示しています。チームはこのデータの10テラバイト分を共有しました。残りの390テラバイトは今秋に公開される予定です。

ハイライト:

• デューク大学のマイケル・トロクセル氏が主導するシミュレーション
• OpenUniverseイニシアティブの一環としてのプロジェクト
• アルゴンヌ国立研究所のThetaスーパーコンピュータを使用
• 結果が暗黒物質と暗黒エネルギーの研究への取り組みに指針を提供

シミュレーションにより、望遠鏡の機器がどれほど効果的に機能するかが示され、彼らが観測するものを明確に理解できます。ルービン望遠鏡は2025年に稼働開始し、NASAのローマンは2027年5月までに打ち上げ予定です。この高精細なデータは、新しいもので、宇宙論の謎を解明するための小さな特徴を捉えるのに重要です。

ローマンとルビンは、宇宙の膨張を引き起こす「ダークエネルギー」を研究する予定です。ダークエネルギーを理解することは、宇宙についてのさらなる知識を得る手掛かりとなります。OpenUniverseのようなツールは、異なる望遠鏡が画像にどのように影響を与えるかを示し、データ処理の方法を改善します。このことは、科学者たちが微弱な信号からでも新たな情報を見つけ出す助けとなります。

「OpenUniverseは、現実的な期待を持つ上で役立ちます」とSLAC国立加速器研究所のジム・チャンは語った。「また、分析コードの理解や将来のデータに備えるのに役立ちます。」

異なる組織から集まった大規模なチームがシミュレーションに協力しました。NASAのジェット推進研究所のアリーナ・キースリングがプロジェクトを率いました。DOE、アルゴンヌ、SLAC、NASAの協力が成功の鍵となりました。

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ローマンとルービンが観測を開始すると、科学者たちはそのデータを用いてシミュレーションの精度を向上させる予定です。現在、ローマンとルービンのシミュレーションはそれぞれ0.08平方度の範囲しかカバーしていませんが、将来的には70平方度の完全なシミュレーションが作成される予定です。

両方の望遠鏡が同じ領域を観測するとき、それぞれの望遠鏡の最良の特徴を活用することができます。ルビン望遠鏡は広い範囲を観測し、ローマン望遠鏡はより鮮明で詳細な画像を撮影します。「両方の望遠鏡のデータ」を組み合わせることで、科学者たちはより優れた情報を得ることができます。

アルゴンヌのカトリン・ハイトマンによると、シミュレーションをつなげることで、それらを比較し、ローマンのデータがどのようにしてルービンのデータを強化するかを見極めることができるとのことです。

このプロジェクトは、Caltech/IPACのIRSAのようなパートナーの協力を得ることで、データ処理をより簡単にしています。今、データが利用可能であるため、研究者たちはツールに慣れることができます。

キースリングは、「将来のデータに備えるために、シミュレーションを活用してほしい」と述べました。

この準備は、将来の観測で最良の結果を得るために重要です。