助力FAST“天眼”搜索脉冲星,ASC20-21超算竞赛激励探索宇宙奥秘

FAST工程

(全球TMT2020年12月1日讯)2020-2021 ASC世界大学生超级计算机竞赛 (ASC20-21) 已进入预赛阶段,来自全球各大高校的参赛队伍将在两个月的时间内,完成一项尖端科学的大挑战 -- 脉冲星搜索。他们将从“中国天眼”500米口径球面射电望远镜 (FAST) 真实观测数据中,利用开源软件套件PRESTO搜寻脉冲星的信号数据,并尽可能缩短分析时间。

脉冲星是近现代天文学、物理学领域的前沿研究课题。诺贝尔物理学奖曾两度授予脉冲星相关发现,而近两年关于引力波发现、黑洞证实等荣获诺贝尔物理学奖的重大突破,也与脉冲星研究有着直接或间接的关系。脉冲星之所以具备如此高的研究价值,是因为它的极端物理性质是天然的极端物态实验室,科学家通过对脉冲星信号的观测,可以检验引力理论研究致密星的物理。

脉冲星搜索是开启脉冲星研究的第一步 。脉冲星搜索非常困难,背后有两大原因。一是在地球和周围的环境中,存在大量的射频干扰,这些干扰比脉冲星信号强得多,如何识别消除它们是脉冲星搜寻的大问题。二是观测数据量庞大,FAST观测脉冲星每秒会产生3GB数据,月数据量达到了PB量级,这样大量的数据既难于处理,又难以储存。

ASC20-21的PRESTO赛题要求各参赛队伍在功耗3000W约束的超算平台上,运行组委会统一提供的FAST观测数据集,最终准确寻找到脉冲星候选体,并且要对PRESTO运行过程进行分析和优化,尽可能地降低计算时间和所需资源。