Di balik setiap kisah modern tentang penemuan kosmologis adalah superkomputer yang memungkinkannya. Demikian halnya dengan pengumuman kemarin dari tim misi Lembaga Antariksa Eropa Planck yang menaikkan perkiraan usia untuk alam semesta menjadi 13,82 miliar tahun dan mengubah parameter untuk jumlah materi gelap, energi gelap, dan materi baryonic tua polos di alam semesta.
Planck dibangun berdasarkan pemahaman kita tentang alam semesta awal dengan memberi kita gambaran paling detail tentang latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), "peninggalan fosil" Dentuman Besar yang pertama kali ditemukan oleh Penzias & Wilson pada tahun 1965. Penemuan Planck dibangun di atas CMB peta alam semesta yang diamati oleh Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) dan berfungsi untuk lebih memvalidasi teori Big Bang tentang kosmologi.
Tetapi mempelajari fluktuasi kecil di latar belakang gelombang mikro kosmik yang samar itu tidak mudah, dan di situlah Hopper masuk. Dari titik pandang L2 Lagrange di luar Bulan Bumi, 72 detektor pendeteksi Planck mengamati langit pada 9 frekuensi terpisah, menyelesaikan pemindaian penuh langit setiap enam bulan. Rilis data pertama ini adalah puncak dari pengamatan selama 15 bulan yang mewakili hampir satu triliun sampel keseluruhan. Planck mencatat rata-rata 10.000 sampel setiap detik dan memindai setiap titik di langit sekitar 1.000 kali.
Itu tantangan untuk dianalisis, bahkan untuk superkomputer. Hopper adalah superkomputer Cray XE6 yang berbasis di Pusat Komputasi Ilmiah Penelitian Energi Nasional (NERSC) Departemen Energi di Lawrence Berkeley National Laboratory di California. Dinamai ilmuwan komputer dan pelopor Grace Hopper, superkomputer ini memiliki 217 terabyte memori yang berjalan di 153.216 core komputer dengan kinerja puncak 1.28 petaflops per detik. Hopper menempatkan nomor lima pada daftar superkomputer top dunia November 2010. (Superkomputer Tianhe-1A di National Supercomputing Center di Tianjin China adalah nomor satu pada kinerja puncak 4,7 petaflops per detik).
Salah satu tantangan utama bagi tim yang menyaring banjir data CMB yang dihasilkan oleh Planck adalah untuk menyaring "kebisingan" dan bias dari detektor itu sendiri.
"Ini seperti lebih dari sekadar serangga di kaca depan yang ingin kami hapus untuk melihat cahaya, tetapi badai serangga di sekitar kita di segala arah," kata ilmuwan proyek Planck, Charles Lawrence. Untuk mengatasinya, Hopper menjalankan simulasi bagaimana langit akan muncul ke Planck dalam kondisi yang berbeda dan membandingkan simulasi ini dengan pengamatan untuk mencari data.
"Dengan meningkatkan hingga puluhan ribu prosesor, kami telah mengurangi waktu yang diperlukan untuk menjalankan perhitungan ini dari 1.000 tahun menjadi beberapa minggu," kata laboratorium Berkeley dan ilmuwan Planck, Ted Kisner.
Tetapi misi Planck bukan satu-satunya data yang terlibat dengan Hopper. Hopper dan NERSC juga terlibat dengan penemuan sudut pencampuran neutrino akhir tahun lalu. Hopper juga saat ini terlibat dengan mempelajari interaksi gelombang-plasma, plasma fusi dan banyak lagi. Anda dapat melihat proyek-proyek yang ditugaskan oleh komputer NERSC saat ini di situs mereka bersama dengan jam inti CPU yang digunakan secara real time. Mungkin keturunan Hopper di masa depan bisa memberikan Pemikiran Dalam Hitchhiker's Guide to the Galaxy persaingan ketenaran dalam memecahkan jawaban atas Kehidupan, Semesta, dan Segalanya.
Juga, selamat untuk para peneliti Planck dan NERSC. Kemarin adalah hari yang menyenangkan untuk menjadi seorang kosmologis. Paling tidak, mungkin orang tidak akan terus membingungkan lapangan tata rias... percayalah kepada kami, Anda tidak ingin seorang kosmologis menata rambut Anda!
