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Cazar estrellas con el teléfono: El proyecto Einstein@Home llega a los móviles

La computación distribuida ha permitido por ahora a esta iniciativa descubrir 24 púlsares


La computación distribuida ha permitido sacar adelante multitud de proyectos para la comunidad científica, que aprovecha ciclos de cómputo ociosos de ordenadores de todo el mundo cedidos voluntariamente. Uno de los mayores proyectos de este tipo es Einstein@Home, que usa la red informática mundial para detectar ondas gravitacionales, agujeros negros y púlsares. A través de nuevos métodos de búsqueda se han descubierto 24 púlsares, que serán muy útiles para la investigación en diversas ramas de la astrofísica. Ahora los voluntarios podrán ejecutar además Einstein@Home desde teléfonos y tabletas con Android. Por Patricia Pérez.




Impresión artística de un púlsar rodeado por su fuerte campo magnético (azul). Fuente: NASA.
Impresión artística de un púlsar rodeado por su fuerte campo magnético (azul). Fuente: NASA.
La unión de la potencia de cálculo de 200.000 ordenadores privados está ayudando a los astrónomos a completar su inventario de la Vía Láctea. Ello es posible a través del proyecto Einstein@Home, que conecta equipos de hogares y oficinas de todo el mundo a un superordenador global.

Usando este sistema en nube, un equipo internacional dirigido por científicos de los Institutos Max Planck de Física Gravitacional y Radioastronomía en Alemania, ha analizado los datos de uno de los mayores radiotelescopios del mundo.

El resultado, según explica la institución en un comunicado, ha sido el descubrimiento de 24 nuevos púlsares, como se denomina a estas singulares estrellas de neutrones con propiedades físicas increíbles. El hallazgo servirá para poner a prueba la teoría de la relatividad general de Einstein, además de ayudar a completar el mapa cósmico y como herramienta de investigación en muchas ramas de la astrofísica.

“Sólo podríamos llevar a cabo esta búsqueda gracias al potencial de cálculo proporcionado por los voluntarios de Einstein@Home”, asegura Benjamin Knispel, investigador del Instituto Max Planck y autor principal del estudio publicado recientemente en la revista científica The Astrophysical Journal.

De hecho, muchos de estos púlsares se habían pasado por alto en investigaciones anteriores, a pesar de la especial relevancia de algunos de ellos. Y es que su detección no es tarea sencilla, al tratarse de restos de explosiones de estrellas masivas con estructuras complejas y fuertemente magnetizadas.

Los púlsares se giran rápidamente, emitiendo un haz de ondas de radio a lo largo de su eje del campo magnético, por lo que se comportan de forma similar a un faro. Así, sólo se pueden observar cuando las ondas de radio se dirigen hacia la Tierra.

Para detectar esas señales tan débiles que emiten se necesitan radiotelescopios grandes y sensibles. Knispel y su equipo analizaron los datos del seguimiento realizado entre 1997 y 2001 con el radiotelescopio del Observatorio Parkes del CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, el organismo gubernamental que controla la investigación científica y sus aplicaciones industriales y comerciales en Australia), en el sureste de Australia.

Radiotelescopio del Observatorio Parkes del CSIRO en Australia. Fuente: Wikimedia Commons
Radiotelescopio del Observatorio Parkes del CSIRO en Australia. Fuente: Wikimedia Commons
Búsqueda con participación pública

“La búsqueda de nuevos púlsares requiere un intenso trabajo computacional. Para determinar características a priori desconocidas, como su distancia o el período de rotación, tenemos que realizar análisis muy exhaustivos”, explica Knispel. Se necesita, por tanto, una importante capacidad de procesamiento.

Mediante Einstein@Home se consigue una potencia de cálculo de alrededor de 860 petaflops por segundo, resultante de la unión de 200.000 ordenadores de hogares y oficinas de todo el mundo cuyos ciclos de cómputo ociosos son cedidos cada semana por más de 50.000 personas de forma voluntaria y altruista.

Este potencial coloca al proyecto a la altura de los superordenadores más rápidos del mercado. Como consecuencia, el análisis de los archivos de Parkes se completó en ocho meses, mientras que la misma tarea en un solo núcleo de CPU habría necesitado más de 17.000 años, algo inabarcable.

Sin embargo, la potencia de cálculo no fue el único factor importante para descubrir las dos docenas de púlsares, pues también fue determinante el desarrollo de nuevos métodos de posprocesamiento. Y es que los datos registrados en la observación a menudo contienen interferencias. Sin embargo, en esta ocasión los astrónomos emplearon herramientas que les permitieron detectar púlsares previamente enmascarados por la presencia de estas señales.

El resultado fue el hallazgo de púlsares de particular interés para los astrónomos, como los que orbitan en sistemas binarios. Su descubrimiento exige aún mayor capacidad de cómputo que los aislados, lo que supera con creces las capacidades de computación de los dos Institutos Max Planck. Gracias a Einstein@Home se localizaron seis de este tipo.

Otros son curiosos por apagar su emisión de radio en minutos u horas, un fenómeno que se había observado antes pero que aún no se entiende totalmente. Sin embargo, tan importante es encontrar objetos excepcionales de este tipo como púlsares normales para obtener conclusiones precisas sobre la totalidad de estas estrellas de neutrones en la Vía Láctea.

Protector de pantalla de Einstein@Home con información sobre el proceso. Los puntos magenta y rojo son púlsares conocidos y remanentes de supernovas, respectivamente, que se concentran a lo largo del plano de la Vía Láctea. La cruz naranja muestra la posición del cielo que se analiza actualmente. Fuente: Instituto Max Planck
Protector de pantalla de Einstein@Home con información sobre el proceso. Los puntos magenta y rojo son púlsares conocidos y remanentes de supernovas, respectivamente, que se concentran a lo largo del plano de la Vía Láctea. La cruz naranja muestra la posición del cielo que se analiza actualmente. Fuente: Instituto Max Planck
Del PC a la tableta

“Nuestros descubrimientos demuestran que proyectos de computación distribuida como Einstein@Home pueden desempeñar un papel importante en la astronomía”, afirma Bruce Allen, director del proyecto. Las cifras hablan por sí solas, ya que desde el primer descubrimiento de un púlsar de radio en agosto de 2010, la red informática mundial ha descubierto casi 50 nuevas estrellas.

Con todo, Allen espera que la computación distribuida pueda ser cada vez más importante para el análisis de datos astronómicos en el futuro. Participar en el proyecto es muy sencillo, pues no se tarda más de dos minutos en la instalación, que apenas requiere mantenimiento. Únicamente se necesita descargar BOINC, una plataforma de código abierto que permite donar tiempo de inactividad del ordenador a diversos proyectos científicos como Einstein@Home. La herramienta está disponible en Windows, Linux y Mac OS X.

Además, desde el mes de julio, los voluntarios no sólo pueden ejecutar el programa en sobremesas y portátiles, sino también ayudar a encontrar nuevos púlsares desde sus teléfonos y tabletas con sistema Android. Para ello basta con tener instalada la versión 2.3 o superior.

El software no repercute en el consumo de batería ni en la factura de telefonía móvil, ya que la conexión sólo se permite cuando el aparato está cargando y mediante una red Wi-Fi, aprovechando únicamente la capacidad del procesador que de otra forma no se emplearía.

Estos dispositivos centrarán su ayuda en la búsqueda de nuevos púlsares de radio en el Observatorio Arecibo en Puerto Rico, el radiotelescopio más grande del mundo. Einstein@Home ha creado un foro en la web del proyecto para que los usuarios puedan compartir sus experiencias.


Patricia Pérez
Miércoles, 4 de Septiembre 2013
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