Een groep Arabische, Franse en Japanse astronomen en wetenschapper gaan, in samenwerking met Nvidia, de zoektocht naar een bewoonbare planeet een versnelling hoger schakelen. Door telescopen en beeldvorming met nieuwe algoritmes aan te sturen, hopen ze zo’n planeet vanaf aarde te vinden.
De inspanningen worden internationaal verdeeld: de telescoop die voor het project wordt ingezet is de Subaru Telescope van het National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) die op Hawaï staat. De algoritmes worden klaargestoomd in L’observatoire de Paris en experten van de King Abdullah University for Science and Technology (KAUST) leveren de supercomputer.
‘Exoplaneten in beeld krijgen met grote telescopen op de grond is een extreme uitdaging door het contrast tussen sterren en planeten en de vervorming die de atmosfeer meebrengt’, zegt Hatem Ltaief, senior research scientist van de KAUST. ‘Daarvoor zijn extreem performante lenzen nodig, die ‘Extreme-AO’ genoemd worden.’
Sinds enige tijd is een nieuwe aanpak om het beste uit de lenzen te halen: snellere, betere en slimmere algoritmes. Een computersysteem, dat lineaire algebraïsche code draait op Nvidia graphics processing units (GPU’s), is constant bezig om zichzelf te verbeteren en leert zelfs om te gaan met snel veranderende optische storingen die de atmosfeer meebrengt.
Computeronderzoekers van de KAUST hebben recent een nieuwe Singular Value Decomposition-algoritme gemaakt (het werkpaard voor numerieke lineaire algebra) waarmee een spiegel optimaal gecontroleerd kan worden zodat de atmosferische turbulentie op de beelden gecompenseerd wordt. De optische storingen die de atmosfeer meebrengt, verschillen per milliseconde. De rekenkracht die nodig is om grote telescopen aan te sturen (waar per milliseconde duizenden actuatoren in de juiste positie moeten gezet worden) is fenomenaal.
‘Deze nieuwe technologie wordt ingezet om exoplaneten te observeren die rond nabijgelegen sterren draaien’, legt professor Damien Gratadour van het Observatorie de Paris uit. ‘Met de grotere telescopen van 25 tot 40 meter doorsnede die astronomen momenteel bouwen, kunnen Aarde-achtige nieuwe planeten bekeken worden en hun atmosferische samenstelling kan worden opgemeten om te kijken of ze tekenen van leven bevatten, zoals zuurstof, water of methaan.’
