Data Intensive Astroparticle Physics
Forskningsområdet Data Intensive Astroparticle Physics inom Linnaeus University Centre for Data Intensive Sciences and Applications (DISA) spårar och studerar den gammastrålning med allra högst energi som kommer från olika källor i universum.
Universum är vårt hem och vi behöver förstå hur det fungerar. Denna förståelse av universum och dess mekanismer kräver avancerade och dyra experiment som utförs här på jorden eller via satelliter.
Det vetenskapliga fokuset i forskargruppen Data Intensive Astroparticle Physics är att förstå partikelacceleration i extragalaktiska källor, i synnerhet i aktiva galaxkärnor. Metoden vi använder i våra experiment är baserad på så kallad Very High Energy Astronomy, det vill säga vi spårar och studerar den gammastrålning med allra högst energi som kommer från olika källor i universum.
Vår forskning är experimentell och fenomenologisk, med ett starkt fokus på dataanalys och tolkningar av observationerna. Vi deltar i omfattande internationella projekt som High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.) och Cherenkov Telescope Array (CTA).
Söka i blindo
Området gammastrålning inom astronomin karakteriseras i hög grad av att söka i blindo, eftersom många parametrar hos de observerade källorna är okända och varierar över tid. Detta kräver en grundlig dataanalys av nya observationer. Dessutom krävs regelbundna nya analyser av gamla data baserade på nya och förbättrade analys- och kalibreringstekniker.
För att klara de inbyggda osäkerheterna måste en stor, mångdimensionell rymd av parameter innefattas (känslighetsberäkningar, signifikanstester, parameteruppskattningar). Mängden rådata som ska analyseras uppgår för närvarande till en petabyte (en miljon miljarder byte).
För att kunna köra datareduktioner och statistisk analyser inom en rimlig tidsram behöver man komma åt datan med hög kommunikationshastighet. En förutsättning för framgång är tillgång till den infrastruktur för lagring och beräkning som erbjuds av Linnéuniversitetets High-Performance Computing Center (HPCC).
Data Intensive Astroparticle Physics är, liksom HPCC, ett tillämpningsområde inom Linnaeus University Centre of Excellence (LNUC) for Data Intensive Sciences and Applications.
Bild: NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab
Pågående arbete
Våra nuvarande aktiviteter inom ramen för Data Intensive Sciences and Applications är relaterade till projekten ALTO, HESS och CTA.
- Satyendra Thoudam utför storskaliga Monte Carlo-simuleringar i SNIC Lunarc-klustret i Lund av hela serien ALTO-experimentet med programvarupaketen Corsika och Geant4.
- Tomas Bylund, doktorand hos DISA, skapar Instrument Response Functions (IRF) ur en analyskonfiguration av lågenergisk gammastrålning för H.E.S.S.-experimentet i Namibia, även han i Lunarc-klustret. Genererandet av IRF kräver stor datalagringskapacitet, stor datorkraft och stora dataöverföringar från Tyskland, där datan från H.E.S.S. lagras.
- Andreas Haupt ansvarar för den svenska nätnoden i CTA, som också körs i Lunarc, där Monte Carlo-simuleringar för CTA görs.
- Mohanraj Senniappan, doktorand i forskargruppen Astropartikelfysik, arbetar med analysen av gammastrålning från aktiva galaxkärnor med den data från Fermi-LAT som finns lagrad i Lunarc och kommer att ansvara för analysen av bakgrundsurskillningen i ALTO-experimentet.
Läs mer om dessa projekt på forskargruppen Astropartikelfysiks webbsida.