Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Programma_Boinc
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
Рейтинг: 1.00. Голосов: 1.

Einstein@Home - открытие гамма-пульсаров в данных Fermi-LAT

Запись от Programma_Boinc размещена 20.06.2021 в 16:05

Einstein@Home ищет данные с телескопа большой площади (LAT) на борту космического гамма-телескопа Ферми НАСА в поисках сигналов от гамма-пульсаров. Пульсары - очень компактные звезды с экстремальными физическими свойствами по сравнению с обычным веществом. Это быстро вращающиеся нейтронные звезды, излучающие импульсы, наблюдаемые в диапазоне от радио до гамма-излучения.

Поиск новых пульсаров представляет собой огромную вычислительную задачу, потому что их частота вращения, положение на небе и другие параметры заранее неизвестны и должны быть покрыты плотной сеткой точек поиска. Количество точек сетки, необходимых для покрытия таких многомерных пространств параметров, огромно и делает "подходы грубой силы" вычислительно невыполнимыми. Мы разработали новые и гораздо более эффективные методы анализа данных для добровольного распределенного суперкомпьютера Einstein@Home, который входит в число 25 самых быстрых компьютерных систем в мире.

Einstein @ Home позволил открыть новые гамма-пульсары, которые ранее были недоступны для вычислений. Эти открытия гамма-пульсаров вносят важный вклад в продвижение нашего (но очень плохого) понимания этих звездных объектов, их распространения и их роли в нашей Вселенной. Как всегда, мы чрезвычайно благодарны всем нашим волонтерам, особенно тем, чьи компьютеры способствовали этим новым открытиям.

Сказать "мы бы не справились без вас!" было бы ужасным преуменьшением!

Обзоры новых гамма-пульсаров Einstein@Home (FGRP1)

Поиски гамма-пульсаров в Einstein@Home начались в 2011 году с использованием данных Fermi-LAT за 3 года. До этого поиск в академических вычислительных кластерах выполнялся «в автономном режиме». Однако вычислительные затраты на эти поиски быстро растут со временем, и поэтому эти поиски быстро стали невозможными. Гораздо большая вычислительная мощность, предлагаемая Einstein@Home, позволила продолжить поисковые работы с использованием более длинных наборов данных, которые обеспечивают повышенную чувствительность и больший потенциал для открытий. Четыре новых пульсара были обнаружены в первом обзоре гамма-пульсаров Einstein @ Home Fermi (FGRP1).

https://einsteinathome.org/gam... html#FGRP1
Публикация
https://doi.org/10.1088/2041-8205/779/1/L11

FGRP4

В 2014 году мы начали четвертый обзор Einstein@Home для гамма-пульсаров, или «FGRP4». Этот поиск включает в себя много новых достижений, которые мы узнали в ходе наших предыдущих поисков и изучения методов слепого поиска. Кроме того, мы смогли использовать превосходные данные «Pass 8» от команды Fermi-LAT и искать в более длинных наборах данных, чем когда-либо прежде. В совокупности эти улучшения привели к тому, что FGRP4 стал нашим самым чувствительным исследованием на сегодняшний день. С публикацией в Science Advances открытия двух миллисекундных пульсаров (J1035-6720 и J1744-7619) мы опубликовали все открытия пульсаров, сделанные во время FGRP4. Это 23 новых пульсара, почти треть всех гамма-пульсаров, обнаруженных в результате слепых поисков того времени.

http://advances.sciencemag.org... 2/eaao7228
https://einsteinathome.org/gam... html#FGRP4
https://doi.org/10.1088/2041-8205/809/1/L2
https://doi.org/10.3847/2041-8205/832/1/L15
https://doi.org/10.3847/1538-4357/834/2/106
https://doi.org/10.1126/sciadv.aao7228

FGRP5

После успеха FGRP4, мы начали пятую итерацию нашего обзора, на этот раз поиск пульсаров в неидентифицированных пульсароподобных источниках гамма-излучения, обнаруженных в центральной части Млечного Пути, с использованием данных за почти 9 лет. Позже FGRP5 был расширен для поиска пульсаров в источниках из последнего Четвертого каталога источников Fermi-LAT (4FGL) с использованием данных за 11,5 лет.

На сегодняшний день мы сделали 14 новых открытий пульсаров в FGRP5: 3 из начальной партии источников внутри Галактики и 11 из источников 4FGL; и независимо повторно обнаружил один пульсар, недавно открытый в радиообзоре.
FGRP5 все еще продолжается, поэтому мы надеемся на новые открытия в ближайшем будущем и готовим публикацию с полной информацией о недавно обнаруженных пульсарах.

https://einsteinathome.org/gam... html#FGRP5

FGRPB1

Помимо отдельных обзоров пульсаров (серия FGRPX), Einstein@Home также ищет двойные гамма-пульсары. Эти поиски на порядки труднее, чем отдельные обзоры пульсаров; Орбитальное движение пульсара модулирует его импульсный сигнал, и для этого требуются три дополнительных параметра, описывающих размер, период и фазу орбиты.
Оптические наблюдения за кандидатами в «черную вдову» и «красноспинных» двойников могут ограничить эти параметры, уменьшая пространство поиска до более управляемого (но все же огромного!) объема.

В FGRPB1 были обнаружены два двойных миллисекундных пульсара: чрезвычайно компактный пульсар «черная вдова», PSR J1653-0158, чья 75-минутная орбита является самой короткой из всех известных двойных пульсаров; и PSR J2039-5617, пульсар "красного цвета" с интересным долгосрочным изменчивым поведением.

https://einsteinathome.org/gam... tml#FGRPB1
https://doi.org/10.3847/2041-8213/abbc02
https://doi.org/10.1093/mnras/staa3484

Хронология открытий гамма-пульсаров в поисках данных Fermi-LAT.

Приведенный выше график, иллюстрирует количество гамма-пульсаров, обнаруженных при слепом поиске с помощью космического гамма-телескопа Ферми НАСА, как функцию времени (когда открытия были опубликованы). С момента запуска спутника Ферми в 2008 году он непрерывно сканирует все небо и, таким образом, предоставляет постоянно растущий набор данных.

В принципе, наличие большего количества доступных данных позволяет нам проводить более точные поиски пульсаров. Однако в то же время вычислительные затраты также быстро возрастают с увеличением временных интервалов данных. Таким образом, как показано на графике, за последние несколько лет почти все открытия были сделаны с помощью Einstein@Home благодаря огромной коллективной вычислительной мощности, предоставленной добровольцами Einstein@Home.

Открытия, сделанные волонтерами Einstein@Home, в деталях.

Ниже мы перечисляем для каждого пульсара добровольцев, чьи компьютеры открыли пульсар, и дату, когда был обнаружен пульсар. Мы также предоставляем список выбранных характеристик для каждого из пульсаров.

Прямое восхождение - одна из двух небесных координат, определяющих положение пульсара на небе.

Склонение - второе из них.

Частота вращения описывает, сколько раз в секунду вращается пульсар. Первая производная частоты описывает, насколько пульсар замедляется с течением времени. Энергия, необходимая для излучения электромагнитного излучения, берется из вращения пульсара. Характерный возраст - это грубая оценка возраста пульсара, вычисляемая по частоте вращения и ее производной. Наконец, мощность при замедлении вращения - это мера полной энергии, излучаемой пульсаром.

Для сравнения, наше Солнце выдает примерно 4 x 1033 эрг в секунду. Большинство пульсаров, представленных ниже, имеют гораздо более высокую скорость вращения. Графика справа показывает профиль импульса каждого пульсара зеленым цветом, а время прихода всех гамма-квантов с фазовой диаграммой - справа. Эти графики требуют точного знания положения пульсара на небе, его частоты вращения и производной частоты вращения. Используя их, каждому фотону может быть присвоена фаза вращения, то есть, в каком направлении пульсар был направлен, когда был испущен гамма-фотон. Таким образом, мы можем восстановить гамма-излучение как функцию фазы вращения пульсара и разрешить профиль импульса.

Источник: https://einsteinathome.org/gam... eries.html

Хотите принять участие в распределенных вычислениях, тогда, Вам сюда:
https://boinc.berkeley.edu/wiki/Simple_view
https://boinc.berkeley.edu/download_all.php
https://boinc.ru
Нажмите на изображение для увеличения
Название: psrs_vs_time.png
Просмотров: 447
Размер:	102.9 Кб
ID:	7019
Размещено в Без категории
Показов 574 Комментарии 0
Всего комментариев 0
Комментарии
 
КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2021, vBulletin Solutions, Inc.