Kare Kilometre Dizi (SKA) Gözlemevi bu on yılın ilerleyen saatlerinde çevrimiçi hale geldiğinde, bilimin en büyük veri zorluklarından birini yaratacaktır. SKA Gözlemevi, Güney Yarımküre’de inşa edilmiş küresel bir radyo teleskop projesidir. Orada, Samanyolu’nun manzarası en açık ve SKA’nın uzak bölgeleri insan yapımı radyo parazitini sınırlıyor.
Proje iki siteye yayılıyor: Batı Avustralya’da yaklaşık 131.000 Noel ağaç şeklindeki anten ve Güney Afrika’nın Karoo bölgesinde 200 büyük yemek anten. Bu uluslararası işbirliğinin bir parçası olarak Kanada, Victoria Üniversitesi’nde bir veri işleme merkezi kurdu.
SKA Gözlemevi her yıl yaklaşık 600 petabayt veri üretecektir. Bu miktarın saniyede 100 megabaytlık bir evde internet bağlantısı kullanarak indirilmesi 200 yıl sürecektir.
Bu veri hacmi, genellikle dünyanın önde gelen büyük veri bilimi projesi olarak kabul edilen büyük Hadron Çarpıştırıcısı tarafından üretilen şeyden bile önemli bir farkla aşılıyor.
Araştırma Amaçları
SKA, birçok bilim hedefi arasında, Kozmik Dawn sırasında yayılan hafif radyo sinyallerini tespit eder, ilk yıldızlar ve galaksiler evreni aydınlattığında Big Bang’den yaklaşık 50 milyon ila bir milyar yıl sonra.
SKA ayrıca Albert Einstein’ın genel görelilik teorisini, pulsarlardan (hızla dönen nötron yıldızları) zamanlama sinyallerini yüksek doğrulukla test edecek.
Başka bir hedef, hızlı radyo patlamalarını anlamaktır – uzak kaynaklardan gelen parlak, yoğun radyo darbeleri. SKA’nın hızlı radyo patlamalarını mevcut enstrümanlardan çok daha sık tespit etmesi ve Kanada’nın chime teleskopu gibi tesisler tarafından yapılan işlere dayanarak nedenlerini belirlemeye yardımcı olacak büyük bir veri kümesi sağlaması bekleniyor.
SKA’dan gelen ilk veriler 2027’de, 2029’da büyük bilim operasyonlarının başlangıcı, dizi aşamalar halinde inşa ediliyor ve görevlendiriliyor.
Kanada’nın rolü
SKA verilerinin büyük hacmini ve karmaşıklığını ele almak, toplu olarak SKA Bölge Merkezleri (SRC’ler) olarak bilinen küresel bir özel bilgi işlem tesisleri ağı gerektirir.
Kanada, 2024 yılında SKA Gözlemevi Araştırma Projesi’ne üye oldu. Katıldıktan kısa bir süre sonra Kanada böyle bir merkez kurmayı taahhüt etti.
Kanada SRC (CANSRC), Amerika’daki tek SRC olacak ve SKA verilerine kolayca erişim sağlamak ve sağlamak için önemli bir düğüm görevi görecek. Araştırmacıların veri yönetimi engellerinden ziyade bilimsel analize odaklanmalarını sağlayacaktır.
Büyük astronomi
SKA, astronominin, uluslararası işbirliğinin bilimsel atılımlar için gerekli olduğu “büyük bilime” yönelik devam eden evriminin bir parçasıdır. Bu büyük ölçekli yaklaşım sadece bilimin nasıl finanse edildiğini değil, aynı zamanda nasıl yürütüldüğünü de değiştirir.
SKA, bireysel bilim adamlarının veya küçük ekiplerin daha odaklanmış projeler için belirli teleskop süresi ve hesaplama kaynakları istedikleri geleneksel araştırmacı liderliğindeki teklifleri karşılayacak olsa da, gözlem gücünün çoğu büyük uluslararası ekipler tarafından tasarlanan iddialı, çok yıllı projeleri hedefleyecektir.
Kanadalı araştırmacılar tüm SKA bilim çalışma gruplarına katılıyor ve son yıllarda dördünü eş başkanlık ediyorlar. Kanada, pulsar, kozmik manyetizma ve geçiş çalışmalarında ve düşük frekanslı kozmolojide, SKA’nın en dönüştürücü keşiflerinden bazılarını yapacağı alanlarda dünya lideri olarak kabul edilmektedir.
Astronomik veri yönetimi
CANSRC’nin inşa edilmesi, geliştirilmesi ve yönetilmesi, Ulusal Araştırma Konseyi’nin Kanada Astronomi Veri Merkezi arasında işbirliği gerektirir ve astronomik veri yönetiminde kırk yıllık deneyime sahiptir; yüksek performanslı bilgi işlem kaynakları sunan Kanada Dijital Araştırma İttifakı; Canarie, veri aktarımı için yüksek hızlı araştırma ağını işletiyor; ve ölçeklenebilir altyapı sağlayan Victoria Üniversitesi Arbutus bulut platformu.
Proje, Victoria Üniversitesi Victoria Üniversitesi, Ulusal Araştırma Konseyi Herzberg Astronomi ve Astrofizik Araştırma Merkezi’nden araştırmacıları bir araya getiren Victoria Üniversitesi Astronomi Araştırma Merkezi’nde yoğunlaşan uzmanlıktan yararlanır.
Daha da önemlisi, CANSRC araştırmacıların SKA verilerine erişmesini sağlar. CANSRC aracılığıyla geliştirilen yetenekler, Kanada’nın gelecek için dijital ekosistemini güçlendirecek.
Dijital keşif
CANSRC, gelişmiş veri yöntemlerinin ve algoritmalarının kullanımını geliştirmek ve genişletmek için bir kapı görevi görecek ve araştırma ve endüstri sektörlerinden gelen bilim adamlarının devasa veri kümelerini kullanmalarına yardımcı olacak.
Bu tekniklerin uygulamaları, tıbbi görüntüleme, uzaktan algılama ve yapay zekada potansiyel kullanımlarla astronominin çok ötesine uzanmaktadır.
