Технологии со смартфонов улучшили размытые фотографии далеких галактик

Современные технологии обработки изображений уже позволяют на лету улучшать фотоснимки и селфи в наших смартфонах. А что, если подобные технологии применить для науки? Именно эту идею смогли реализовать студенты Лейденского университета. Они использовали общедоступные алгоритмы обработки фотографий на нескольких суперкомпьютерах для повышения разрешения радиоизображений, полученных с помощью международного телескопа LOFAR. Результаты оказались впечатляющими.

галактики
Оригинальные радиоизображения галактик (слева) с их аналогами в высоком разрешении (справа).
Изображение: Лейденский университет/Sweijen et al

Алгоритм помог решить особенно сложную проблему в радиоастрономии — как отфильтровать шум нашей атмосферы. Солнце заряжает атмосферу Земли частицами, которые мешают поступающим радиосигналам. Это затрудняет получение четкой картины радиоизлучения с помощью наземных радиотелескопов.

Здесь в помощь вступает алгоритм. Он использует методы статистической обработки сигналов для коррекции излучения, вызванного Солнцем. Это позволяет удалить его помехи из данных, собранных LOFAR. Потребовалось очень много вычислительной мощности, и команда обратилась к мейнфреймам.

Впечатляющие результаты за 7 дней работы

Студенты использовали междисциплинарную кластерную среду Academic Leiden (ALICE) и суперкомпьютерные платформы Spider для распараллеливания вычислений. Их результаты привели к получению изображений с гораздо более высоким разрешением, которые ранее были недоступны. Разрешение оказалось настолько высоким, что одна секция размером с полную Луну содержала столько пикселей, сколько обычная радиокарта всего неба. Это позволило рассмотреть очень далекие галактики в невероятно подробных деталях.

LOFAR
Антенны комплекса LOFAR. Источник: LOFAR/ASTRON

Столь значительное улучшение было достигнуто ценой 7 дней работы на этих параллельных суперкомпьютерных кластерах. На самом деле это не так много времени. Некоторые расчеты занимают месяцы и даже годы. Команда не останавливается на достигнутом и рассчитывает создать самую подробную карту всего северного полушария.

По материалам UniverseToday.

Напомним, что ранее телескоп eROSITA составил рентгеновскую карту неба.

Только самые интересные новости и факты на нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine