Войти
 Снимок из BOINC SETI @ home Astropulse Screensaver. | |
| Разработчик (и) | Университет of California, Berkeley |
|---|---|
| Первоначальный выпуск | Июль 2008 г. (общедоступный выпуск) |
| Платформа | Кросс-платформенность |
| Доступно на | английском языке |
| Тип | Волонтерские вычисления |
| Лицензия | GNU GPL |
| Веб-сайт | setiathome.ssl.berkeley.edu |
Портал бесплатного программного обеспечения с открытым исходным кодом Astropulse - это распределенные вычисления, в котором добровольцы со всего мира используют свои неиспользованные вычислительные мощности для поиска первобытных черных дыр, пульсаров и внеземного разума (ETI). Ресурсы добровольцев используются с помощью платформы Открытая инфраструктура для сетевых вычислений (BOINC) Беркли. В 1999 г. Лаборатория космических наук запустила проект SETI @ home, который будет полагаться на массовые параллельные вычисления на настольных компьютерах, разбросанных по всему миру. SETI @ home использует записанные данные с радиотелескопа Arecibo и ищет радиосигналы с узкой полосой полосы из космоса, свидетельствующие о наличии внеземных технологий. Вскоре стало понятно, что те же самые данные могут быть исследованы в поисках других сигналов, представляющих ценность для сообщества астрономов и физиков.
Около 6 лет Astropulse находился в экспериментальной фазе бета тестирования, недоступной для широкого сообщества. В июле 2008 года Astropulse был интегрирован в SETI @ home, так что обширная сеть участников SETI также могла внести свой вклад в поиск других астрономических сигналов. Astropulse также вносит свой вклад в поиск ET: во-первых, сторонники проекта полагают, что он может идентифицировать другой тип сигнала ET, не идентифицированный исходным алгоритмом SETI @ Home; во-вторых, сторонники считают, что это может создать дополнительную поддержку SETI, предоставив второй возможный конкретный результат от общего поискового проекта.
Окончательная разработка Astropulse состояла из двух частей. Первым шагом было завершение ядра Astropulse C ++, которое может успешно идентифицировать целевой импульс. По завершении этой программы команда создала пробный набор данных, который содержал скрытый импульс, который завершенная программа успешно обнаружила, тем самым подтвердив способность ядра Astropulse успешно идентифицировать целевые импульсы. С июля 2008 года исследования были сосредоточены на серии доработок бета-версии, которые затем были распространены среди всех участников SETI. На уровне программирования разработчики сначала стремятся обеспечить совместимость новых версий с различными платформами, после чего улучшенная версия оптимизируется для большей скорости. По состоянию на апрель 2009 г. Astropulse тестирует бета-версию 5.05.
Будущее проекта зависит от расширенного финансирования SETI @ home.
Идея BOINC состоит в том, чтобы разделить (разбить) большие блоки данных на более мелкие блоки, каждый из которых может быть распределен по отдельным участвующим рабочим станциям. С этой целью проект затем начал встраивать ядро Astropulse в бета-клиент SETI и начал распространять реальные данные, разделенные на рабочие единицы Astropulse, команде бета-тестеров. Задача заключалась в том, чтобы обеспечить бесперебойную работу ядра Astropulse в широком спектре операционных систем. Текущие исследования сосредоточены на реализации усовершенствований алгоритмов, которые устраняют или уменьшают количество ложных срабатываний.
Astropulse ищет как одиночные, так и регулярно повторяющиеся импульсы. Этот эксперимент представляет собой новую стратегию SETI, постулирующую импульсы микросекундного масштаба времени в противоположность более длинным импульсам или узкополосным сигналам. Они также могут обнаружить пульсары и взрывающиеся первичные черные дыры, которые будут излучать короткие широкополосные импульсы. Основная цель основного алгоритма Astropulse - когерентная де-дисперсия микросекундных радиоимпульсов, которые ищет Astropulse. Дисперсия сигнала возникает, когда импульс проходит через плазму межзвездной среды (ISM), потому что высокочастотное излучение проходит немного быстрее, чем низкочастотное излучение. Таким образом, сигнал поступает в радиотелескоп, рассредоточенный в зависимости от количества плазмы ISM между Землей и источником импульса. Распределение вычислений требует значительных вычислительных ресурсов, что позволяет использовать модель распределенных вычислений.
Astropulse использует распределенные вычислительные мощности SETI @ home, делегируя вычислительные подзадачи сотням тысяч компьютеров добровольцев, чтобы получить преимущества в чувствительности и разрешении по времени по сравнению с предыдущими опросами. Широкополосные импульсы будут "чирпироваться " при прохождении через межзвездную среду; то есть высокие частоты будут приходить раньше, а более низкие - позже. Таким образом, для импульсов с широкополосной частотной составляющей дисперсия указывает на внеземное происхождение сигнала. Astropulse ищет импульсы с мерой дисперсии от 50 пк / см до 800 пк / см (частота ЛЧМ-сигнала от 7000 Гц до 400 Гц в микросекунду), что позволяет обнаруживать источники практически в любом месте Млечный Путь.
Сторонники проекта полагают, что Astropulse либо обнаружит взрывающиеся черные дыры, либо установит максимальную скорость 5 × 10 pc yr, что в 10 раз лучше, чем любое предыдущее исследование.
Любой радиоастрономический проект сталкивается с проблемами, возникающими из-за помех, и эти проблемы особенно велики, когда сигналы цели слабые или имеют переходную длительность. Шумы военных радаров, которые возникают регулярно и известной продолжительности, могут быть «заглушены» у источника радиотелескопа. В литературе исследовались различные методы для разработки алгоритмов, которые обнаруживают и учитывают радиолокационные источники, которые нельзя заглушить таким способом.
Astropulse начал вычисления в середине июля 2008 года. По состоянию на январь 2009 года результаты использовались различными способами. Персонал разработчиков, которому помогали волонтеры, работал над тем, чтобы клиент мог эффективно работать с широким спектром операционных систем. Код был доработан и оптимизирован, чтобы сократить время вычислений на локальной рабочей станции. Результаты были проанализированы, чтобы можно было настроить алгоритмы для уменьшения количества ложных срабатываний, которые могут возникнуть из-за помех или случайного фонового шума. На сегодняшний день целевой сигнал пока не обнаружен.
Одной из целей Astropulse является обнаружение постулируемых миниатюрных черных дыр, которые могут испаряться из-за «излучения Хокинга ». Предполагается, что такие мини-черные дыры были созданы во время Большого взрыва, в отличие от известных в настоящее время черных дыр. Проект Astropulse надеется, что это испарение вызовет радиоволны, которые Astropulse сможет обнаружить. Испарение не будет напрямую создавать радиоволны. Вместо этого он создал бы расширяющийся огненный шар из высокоэнергетических гамма-лучей и частиц. Этот огненный шар будет взаимодействовать с окружающим магнитным полем, выталкивая его и генерируя радиоволны.
Вращающиеся радиотранзиенты (RRAT) - это тип нейтронных звезд, обнаруженных в 2006 году командой под руководством Мауры Маклафлин из обсерватории Джодрелл-Бэнк при Манчестерском университете в Великобритании. Считается, что RRAT производят радиоизлучения, которые очень трудно обнаружить из-за их кратковременного характера. Ранние попытки позволяли обнаруживать радиоизлучения (иногда называемые вспышками RRAT ) менее одной секунды в день, и, как и в случае с другими одиночными импульсными сигналами, нужно проявлять большую осторожность, чтобы отличить их от наземного радио. вмешательство. Таким образом, распределенные вычисления и алгоритм Astropulse могут быть использованы для дальнейшего обнаружения RRAT.
В архивных данных наблюдались импульсы явно внегалактического происхождения. Предполагается, что сотни подобных событий могут происходить каждый день и, в случае их обнаружения, могут служить космологическими зондами. Обзоры радиопульсаров, такие как Astropulse-SETI @ home, предлагают одну из немногих возможностей для мониторинга радионеба на предмет импульсных всплесков с длительностью миллисекунды. Из-за изолированности наблюдаемого явления природа источника остается спекулятивной. Возможные варианты включают столкновение черной дыры с нейтронной звездой, столкновение нейтронной звезды с нейтронной звездой, столкновение черной дыры с черной дырой или какое-то явление, которое еще не рассмотрено.
Однако в 2010 году появилось новое сообщение о 16 аналогичных импульсах от телескопа Паркса, которые явно имели земное происхождение.
Предыдущие поиски SETI @ home искали внеземные коммуникации в форме узкополосных сигналов, аналогичных собственным радиостанциям. Проект Astropulse утверждает, что, поскольку мы ничего не знаем о том, как инопланетяне могут общаться, это может быть несколько ограниченным кругозором. Таким образом, обзор Astropulse можно рассматривать как дополнение к узкополосному обзору SETI @ home как побочный продукт поиска физических явлений.
RF излучение из космоса было впервые обнаружено Карлом Г. Янским (1905–1950), который работал радиоинженером в Bell Telephone Laboratories, изучая радиочастотные помехи от гроз для Bell Laboratories. Он обнаружил «... устойчивое шипение неизвестного происхождения», которое в конечном итоге, как он решил, имеет внеземное происхождение. Радиоастрономы обнаружили пульсары (вращающиеся нейтронные звезды) и квазары (плотные центральные ядра чрезвычайно далеких галактик). В 2003 году астрономы с помощью радиотелескопа Паркса обнаружили два пульсара, вращающихся вокруг друг друга, первая известная такая система. Объясняя свое недавнее открытие мощного взрывного радиоисточника, астроном NRL д-р Джозеф Лацио заявил: «Удивительно, но даже несмотря на то, что небо, как известно, полно преходящих объектов, излучающих в диапазоне длин волн рентгеновского и гамма-излучения, очень мало было сделано для их решения. ищите радиовсплески, которые астрономические объекты зачастую легче произвести ». Использование когерентных алгоритмов выделения и вычислительной мощности, обеспечиваемой сетью SETI, может привести к открытию ранее не обнаруженных явлений.
Astropulse и его старший партнер, SETI @ home, предлагают учителям естественных наук в средних школах конкретный способ вовлечь своих учеников в астрономию и вычисления. Ряд школ поддерживают проекты классов распределенных вычислений.
