Nobelprijswinnaars werken met Nederlandse Grid-faciliteit

De recente Nobelprijswinnaars voor de Natuurkunde Rainer Weiss (emeritus hoogleraar in de natuurkunde van MIT) en Kip Thorne (emeritus Richard P. Feynman professor van theoretische fysica van Caltech) maken bij het meten van zwaartekrachtgolven gebruik van de Grid-faciliteit van SURFsara.

Ester Schopvoormalig redacteur AG ConnectMeer van deze auteur

Rekencentrum complexiteit — © Shutterstock

Shutterstock

De onderzoekers werken vanaf de jaren tachtig aan het Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) en zijn verenigd in de LIGO-Virgo Collaboration. De eerste rimpelingen in de ruimtetijd, zogeheten zwaartekrachtgolven, werden door twee Amerikaanse LIGO-detectoren in 2015 en 2016 gemeten. Deze trilling in de 'ruggengraat' van het heelal zorgen voor een mijlpaal in de natuurkunde en astronomie. Albert Einstein opperde honderd jaar geleden dat het heelal bestaat uit ruimte en tijd. Die vormden volgens hem één geheel, dat hij ruimtetijd noemde. Bij een grote gebeurtenis kan ruimtetijd trillen, als de rimpels in een vijver wanneer iemand er een steen in gooit. Het gelijk van Einstein is pas nu te bewijzen, met extreem gevoelige detectoren. Daarin schijnen laserstralen door kilometerslange armen. Als een zwaartekrachtgolf langs de aarde trekt, verschuift de straal een miljoenste van een miljoenste van een miljoenste van een meter.

12,5 miljoen uur rekenwerk

Op 14 augustus van dit jaar werden de meest recente zwaartekrachtgolven gemeten. Dit gebeurde voor het eerst ook door een speciale detector in Europa, de Advanced Virgo in de buurt van het Italiaanse Pisa, die vanaf 1 augustus 2017 aangesloten is bij de LIGO-detectoren. Voor dit onderzoek is veel rekenkracht nodig, waarbij ook gebruik wordt gemaakt van de Dutch National e-Infrastructure die gecoördineerd wordt door SURFsara. Alleen al op de Nederlandse Grid-faciliteiten wordt door LIGO-Virgo dit jaar 12,5 miljoen uur rekenwerk verricht.

LIGO en Virgo Collaboration

LIGO wordt gefinancierd door de Amerikaanse National Science Foundation (NSF) en wordt gerund door Caltech en MIT, die het project hebben ontworpen en gebouwd. Meer dan 1000 wetenschappers van over de hele wereld nemen eraan deel via de LIGO Scientific Collaboration (inclusief de GEO Collaboration).

De Virgo Collaboration bestaat uit meer dan 280 natuurkundigen en technici van 20 verschillende Europese onderzoeksgroepen: zes van het Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) in Frankrijk; acht van het Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) in Italië; twee in Nederland met het Nationaal instituut voor subatomaire fysica (Nikhef); het MTA Wigner RCP in Hongarije; de POLGRAW-groep in Polen, Spanje met de Universitat de València, en de European Gravitational Observatory (EGO), het laboratorium waar de Virgo-detector gehuisvest is nabij Pisa in Italië.

SURFsara biedt de nationale e-infrastructuur aan onderzoekers bij universiteiten, universitaire medische centra en alle overige onderzoeksinstellingen in Nederland. Zij slaan de brug tussen onderzoek en een geavanceerde ICT. Dat doet SURFsara met wetenschappelijk onderzoek in het DNA en met expertise in High Performance Computing. Experts optimaliseren software en algoritmes voor het versnellen van onderzoek, meer en gedetailleerder onderzoek of visualiseren van onderzoeksresultaten. SURFsara ondersteunt ook onderzoek met duurzame opslag en toegankelijkheid van data voor verwerken en analyseren van grote hoeveelheden data. Zo faciliteren ze wetenschappelijk onderzoek en ontplooien ze innovaties voor het bedrijfsleven.

Higgs-deeltjes

Het is overigens niet de eerste keer dat SURFsara een bijdrage levert aan Nobelprijswinnend onderzoek. Op 4 juli 2012 werd bekend gemaakt dat dankzij de Large Hadron Collider (LHC) - de krachtigste deeltjesversneller ter wereld – het Higgs deeltje was ontdekt. De theoretisch fysici Brout, Englert en Higgs hebben hier in de jaren ‘60 en ‘70 onderzoek naar gedaan. In 2013 werd de Nobelprijs voor de natuurkunde uitgereikt aan de toen nog in leven zijnde Englert en Higgs. In 2017 zal de LHC naar schatting 50 petabyte aan data produceren. Een petabyte is een miljoen gigabyte. Op dit moment staat ongeveer 14 petabyte van deze data bij SURFsara opgeslagen en is er in totaal 180 miljoen uren rekenwerk verricht.