Utvecklingen av återjoniseringsepoken från DRAGONS-simuleringarna. Kredit:Paul Geil &Simon Mutch/The University of Melbourne
Astrofysiker, teleskop, superdatorer, och mjukvaruingenjörer har gått samman för att söka efter signaler från det tidiga universum.
Teamet från International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR), Pawsey Supercomputing Center och DownUnder GeoSolutions (DUG), använde hundratals timmars observationer från Murchison Widefield Array (MWA) radioteleskop som samlats in under fem år.
"Vi letar efter de första stjärnorna och galaxerna som bildades efter Big Bang för nästan 13 miljarder år sedan, sa docent Cathryn Trott, från Curtin University-noden i ICRAR och ARC Center of Excellence for All-Sky Astrophysics in 3-D (ASTRO 3-D).
"De signaler vi letar efter har färdats genom det stora och expanderande universum i miljarder år och är otroligt svaga."
"Efter deras långa resa, de sköljer över jorden som lågfrekventa radiovågor, som lätt kan överröstas av radiobruset vi människor gör och av radiobrummandet från resten av universum."
MWA ligger på en av de mest radiotysta platserna i världen, vid CSIRO:s Murchison Radio-astronomy Observatory i västra Australien.
Det är en föregångare till radioteleskopet med kvadratkilometer Array på $ A2+ miljarder som kommer att byggas i Australien och Sydafrika under det kommande decenniet. Genom att studera det tidiga universum med MWA, vi kan bättre förstå hur det utvecklades till det vi ser idag, ger en tydlig väg framåt till Square Kilometer Array (SKA) som kommer online om några år.
Projektet omfattar enorma 200 terabyte data. Detta är ungefär samma sak som att ladda ner alla 73 avsnitt av Game of Thrones 1, 800 gånger.
Data färdades från teleskopet till Pawsey Supercomputing Center i Perth, en av Australiens tier-1 nationella högpresterande datoranläggningar och ett mångårigt och framgångsrikt joint venture mellan CSIRO och WA:s fyra offentliga universitet, där de lagrades och bearbetades på ett noggrant sätt för att extrahera de signaler som teamet letade efter.
Pawsey-direktör Mark Stickells sa att detta är ytterligare ett exempel på fantastiskt vetenskapligt samarbete som positionerar WA som ett viktigt forskningscentrum. "Radioastronomi är en nyckelforskningsdomän som stöds av Pawsey och detta branschsamarbete stärker och accelererar effekten av vetenskapen som bedrivs med hjälp av infrastruktur i världsklass och lokal expertis."
"Pawsey Supercomputing Center är en viktig del av MWA:s experimentella infrastruktur och spelar en viktig roll för att stödja Australiens ansträngningar att bygga SKA i WA."
Av de 700 timmars observationer som skickades till Pawsey från teleskopet, 450 timmar valdes ut för vidare bearbetning.
Data överfördes till DUG:s superdator i West Perth, där deras mjukvaruteknikteam optimerade bearbetningsalgoritmerna och levererade den bearbetade datan på rekordtid.
DUG är ett teknikföretag, med djupa rötter i mjukvaruutveckling och big data-bearbetning i prospektering efter olja och gas. Från sin ödmjuka början i ett skjul i Subiaco, det äger och driver nu några av de största beräkningssystemen i världen och tillhandahåller högpresterande datoranvändning som en tjänst (HPCaaS) genom sitt DUG McCloud-erbjudande.
WA-företaget driver en 10 PFlop superdator i Perth, med en total beräkningskapacitet på 30 Pflop på flera platser runt om i världen.
"Vi känner oss privilegierade att få vara involverade i detta otroligt intressanta projekt, " sa DUG grundare och verkställande direktör, Matt Lamont.
"DUG består främst av fysiker och matematiker fokuserade på att utveckla algoritmer och bearbeta data på vårt eget högpresterande datornätverk, " han sa.
"Under de senaste 15 åren har vi löst big data-problem för olje- och gasindustrin och nu börjar vi arbeta med nya användare som letar efter prisvärda superdatorlösningar och support för att få igång sin kod snabbt."
ICRARs biträdande direktör professor Steven Tingay sa att samarbetet verkligen lyfte fram några av WA:s viktigaste styrkor.
"I ena änden har vi ett innovativt teleskop som har varit i drift i Mellanvästern under de senaste sex åren, och på den andra har vi Australiens investering i dess högpresterande datornätverk, " han sa.
"Mellan, vi har några av de smartaste hjärnorna inom astrofysik och superdatorer som arbetar med DUG, ett världsledande mjukvaru- och datorföretag."
"Det faktum att allt detta har vuxit upp i västra Australien är ett bevis på att vi kan utnyttja det bästa av innovation inom akademi och industri och göra vår del för att underblåsa WA:s ekonomiska framtid.