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03 de abril de 2017

Visita de pesquisadores à sede do LIneA

No período de 6 a 17 de Março, o LIneA teve a visita de Michel Aguena, doutorando do IF-USP, e de Christophe Benoist, pesquisador do Observatoire de la Côte d’Azur. A visita teve como objetivo finalizar a integração do identificador de aglomerados de galáxias WAZP e, avaliar seu desempenho utilizando simulações numéricas e os dados do primeiro ano de observação do DES. Comparação dos catálogos produzidos pelo WAZP com aqueles obtidos por outros métodos no óptico e em outros comprimentos de onda (raio-X, milimétrico) nas mesmas regiões do céu mostram um bom desempenho deste algoritmo na recuperação de aglomerados reais.

Todo o potencial do portal foi utilizado de uma maneira sistemática para produzir resultados científicos. De particular importância foi o uso da ferramenta Dashboard (Figura 1) que permite: 1) acompanhar os resultados dos inúmeros testes; 2) verificar a forma como os dados de entrada foram preparados; 3) verificar os parâmetros usados na identificação dos aglomerados; 4) comparar os resultados obtidos variando parâmetros de configuração e o algoritmos utilizados para classificar as fontes detectadas como galáxias além de estimar o redshift destes objetos; 5) comparar com catálogos produzidos por outro métodos disponíveis no banco de dados associado ao portal; 6) examinar visualmente os candidatos confirmados (ver Figura 2) por diferentes métodos e as discrepâncias que podem ajudar na melhoria dos algoritmos; 7) distribuir os resultados e catálogos pelos colaboradores lotados em diferentes institutos nacionais e internacionais.

Este trabalho envolveu toda a equipe do LIneA e serviu como teste de estresse do portal, ajudando a identificar pontos a serem melhorados para facilitar o trabalho do pesquisador. Apesar de algumas pequenas falhas que foram sendo resolvidas ao longo das duas semanas pela equipe técnica e revistas em reuniões de trabalho diárias com todo o time técnico/científico em forma presencial ou remota (Figura 3).; O resultado foi extremamente positivo demonstrando como o portal é uma ferramenta científica com enorme potencial para a era de grandes levantamentos. O trabalho feito durante as duas semanas serve ainda para motivar a inclusão de novos workflows científicos no portal para diferentes aplicações. Neste sentido visitas mais curtas foram feitas pelo time da UFRGS (Anna Barbara Queiroz, Basilio Santiago e Marina Dal Ponte) trabalhando em workflows para: 1) estimar a distância de estrelas baseada em medidas fotométricas e espectroscópicas; 2) a identificação de sistemas estelares na Galáxia ou em sua vizinhança; e 3) modelar a estrutura da Galáxia. Estas visitas são também fundamentais para familiarizar os estudantes com a estrutura do portal e interagir com a equipe de TI pessoalmente e desta forma preparar uma nova geração de pesquisadores para lidar com os desafios impostos pelos projetos apoiados pelo INCT do e-Universo.

Figura 1 – Dashboard mostrando todos os processos executados pelo portal para um dado conjunto de dados. A partir desta interface processos podem ser recuperados e produtos examinados e transferidos para a interface de visualização sendo desenvolvida no NCSA (Figura 2). Crédito da imagem: Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia.
Figura 2 – Interface para visualizar os aglomerados identificados pelo WAzP. Esta interface, desenvolvida pela equipe do LIneA, está disponível para a colaboração no NCSA e será usada para dar acesso aos dados do DES quando estes se tornarem públicos no final de 2017. Crédito da imagem: Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia.
Figura 3 – Foto de uma das sessões de trabalho conjunto envolvendo parte do time científico envolvido no projeto de aglomerado de galáxias e do time técnico tendo alguns participação remota. Estas reuniões de toda a equipe foram fundamentais para resolver problemas ou tomar decisões que facilitem o trabalho do pesquisador. Diferentes casos de uso e a participação dos pesquisadores são fundamentais para validar o complexo sistema desenvolvido. Na foto podem ser vistos no sentido horário Christophe Benoist, Riccardo Campisano, Ricardo Ogando, Michel Aguena, Aurelio Carnero e Carlos Adean. Crédito da imagem: Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia.



30 de março de 2017

Oportunidade de Bolsas no INCT do e-Universo

O Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do e-Universo (INCT do e-Universo) recentemente instituído, anuncia a oportunidade de bolsas concedidas pelo CNPq e CAPES. As bolsas, nas modalidades de Iniciação Científica, Mestrado, Doutorado e Pós-Doutorado, estão destinadas para apoiar projetos associados ao INCT, tais como o Sloan Digital Sky Survey – IV, o Dark Energy Survey, Dark Energy Spectroscopic Instrument e o Large Synoptic Survey Telescope.

Os projetos poderão ser desenvolvidos sob supervisão de afiliados ao INCT do e-Universo em alguma das instituições abaixo:

  • CEFET/RJ
  • IF-UFRGS
  • IF-USP
  • IFT-UNESP
  • ON
  • OV-UFRJ
  • UFF
  • UNICAMP
  • UTFPR

Os interessados deverão enviar para o email bolsas-inct@linea.gov.br até o final do mês de abril de 2017, os seguintes documentos:

  • CV Lattes
  • Projeto de Pesquisa
  • 2 Cartas de referência



24 de março de 2017

INCT do e-Universo faz seu primeiro investimento em computação

Figura 1 – Um dos racks do supercomputador ICE X. Crédito da imagem: Silicon Graphics International.

Supercomputadores evoluem rapidamente fincando cada vez mais rápidos. Para ser competitivo, um instituto de pesquisa, além de ter que manter sua infraestrutura computacional devido ao desgaste natural dos componentes, precisa se renovar constantemente. Por exemplo, o National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC) dos EUA, um dos maiores centros de computação científica do mundo investe em novos supercomputadores a cada dois anos, aproximadamente.

Com a liberação da primeira parcela dos recursos destinados ao INCT do e-Universo, foi concluída a compra de um novo cluster de processamento –

o SGI ICE X Infiniband (ver Figura 1) – para uso dos pesquisadores associados aos projetos científicos apoiados pelo LIneA. O SGI ICE X é um dos supercomputadores comerciais mais rápidos do mundo, possuindo capacidade de processamento de até 223 Teraflops por rack, e pode ser expandido a milhares de nós, usando uma arquitetura simplificada e flexível otimizando espaço físico e eficiência energética.

A arquitetura Infiniband suporta alta conectividade entre os nós do cluster o que é importante para o tipo de processamento realizado no LIneA que envolve grandes volumes de dados. O Infiniband faz com que a transmissão de dados seja de hardware para hardware sem a intervenção do sistema operacional, deixando o tráfego muito mais rápido atingindo 2.5 Gbps (312MB/s) por par de cabos, onde um envia e o outro recebe os dados. Como o Infiniband possui links com até 12 pares de cabos, a largura do barramento pode ser aumentada para tráfego de até 3.75GB/s em cada sentido, bem acima das redes ethernet Gigabit (125MB/s) e 10 Gigabit (1.25GB/s).

O novo cluster do LIneA terá inicialmente apenas 4 nós (blades) que serão usados para adaptar o portal científico à nova arquitetura, mas deverá ser expandido ao longo dos próximos anos. Estão previstas, pelo menos, duas atualizações: uma para atingir 36 nós (864 cores) e a segunda para atingir 72 nós (1728 cores). Isto permitirá uma análise eficiente do primeiro ano de dados do LSST. O crescimento será feito com a entrada de novos recursos do INCT e de um projeto FINEP aprovado para o LIneA que está aguardando liberação de recursos.

Este cluster de computadores substituirá o cluster atual que possui 42 nós (912 núcleos), e que será usado para criar um ambiente de testes mais robusto, incluindo a instalação de um novo sistema de banco de dados paralelizado (ver Figura 2) sendo desenvolvido no SLAC National Accelerator Laboratory, para atender as necessidades do LSST. Inicialmente, os dados do DES serão utilizados para testes e análises nos computadores do LIneA instalados no LNCC.

 

Dentre as análises científicas em andamento no LIneA, e que podem ser ampliadas pela nova capacidade computacional, destacamos a busca por novas estruturas nas Nuvens de Magalhães, a estimativa da distância de galáxias, e a busca por aglomerados de galáxias.

Figura 2 – Desenho esquemático do banco de dados paralelizado sendo desenvolvido para o LSST e que será implementado no LIneA utilizando o atual cluster de processamento. Crédito da imagem: Jacek Becla.



20 de março de 2017

Pesquisadores brasileiros ingressam no projeto DESI

O LIneA acaba de firmar acordo com o projeto Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) que prevê a participação de um total de 6 pesquisadores ligados a instituições brasileiras sendo 2 seniores e 4 juniores. A contrapartida avaliada pela colaboração em cerca de US$ 400 mil, é o Quick Look Framework (QLF) sendo desenvolvido há um ano pela equipe de tecnologistas do LIneA. Este software tem a finalidade de avaliar em tempo real a qualidade dos 15.000 espectros para 5.000 objetos que serão observados em cada exposição do instrumento com tempos de integração que irão variar de 2 a 20 minutos. O sistema ficará disponível no telescópio Mayall de 4-metros localizado em Kitt Peak, EUA. Este sistema também será usado na redução final de dados.

DESI é um versão nova do projeto BigBOSS, uma evolução natural dos levantamentos BOSS e eBOSS conduzidos pelo projeto Sloan Digital Sky Survey (SDSS). O projeto DESI, que prevê a observação de dezenas de milhões de espectros de diferentes tipos de galáxias e quasares, é um dos mais promissores para determinar a natureza da chamada energia escura responsável pela observada aceleração da expansão do Universo e distinguir entre a existência de um novo tipo de partícula e limitações na teoria de gravitação de Einstein. O projeto tem o apoio do Departamento de energia americano e o espectrógrafo sendo construído consiste de 10 pétalas, cada uma com 500 posicionadores de fibras que levam a uma câmera onde os espectros são divididos em três partes (azul, vermelho e infravermelho próximo) que são registrados em três CCDs distintos. O desenho do instrumento é ilustrado na Figura 1. A parte da frente, onde são vistos 60 posicionadores de fibra para uma das 10 pétalas é mostrada à esquerda da Figura 2, enquanto a vista da parte de trás onde são vistas as fibras óticas estão na imagem à direita. O sistema está atualmente sendo testado em laboratório.

A linha do tempo do projeto DESI e do desenvolvimento do QLF pela equipe do LIneA são mostradas nas Figuras 3 e 4, respectivamente. Com o apoio do INCT do e-Universo pretende-se fazer uma chamada para estudantes interessados em se envolver neste projeto, que conta atualmente com cerca de 45 instituições de 10 países incluindo os principais laboratórios nacionais americanos como LBL, Fermilab e NOAO, entre outros. Numa primeira fase, estudantes interessados podem se juntar ao projeto eBOSS em andamento e desta forma se preparar para participar pró-ativamente no DESI. O LIneA também procura astrônomos ou tecnologistas interessados no desenvolvimento do QLF. Para isso, basta contatar pmoffice@linea.gov.br.

Figura 1 – Desenho do instrumento onde pode ser visto na parte central 10 pétalas, cada uma com orifícios para a colocação de 500 posicionadores de fibras, como ilustrado à direita. Crédito da imagem: Colaboração DESI
Figura 2 – Fotos de parte do instrumento sendo testado no laboratório. A foto à esquerda ilustra a parte da frente de uma pétala com 60 posicionadores de fibras já montados, enquanto à foto direita mostra a parte de trás que leva as fibras óticas ao CCD. Crédito da imagem: Colaboração DESI
Figura 3 – Linha do tempo do projeto DESI mostrando que o equipamento deve ser liberado para uso científico na segunda metade de 2019.
Figura 4 – Linha de tempo para o desenvolvimento do QLF acordado entre o LIneA e a colaboração DESI. Atualmente, o projeto envolve quatro pessoas correspondendo a mais de 2.5 FTEs (equivalente tempo integral).



15 de março de 2017

Reunião técnica do LSST 2017

O Large Synoptic Survey Telescope (LSST) realizou entre os dias 6 e 8 de Março de 2017 uma reunião técnica (Joint Technical Meeting [1]) na cidade de Glendale, Califórnia, EUA, envolvendo 174 participantes. O foco da reunião foi na interface entre os diferentes subsistemas do projeto, na apresentação dos resultados do último review sobre comissionamento, e do planejamento da operação do LSST que tem data de início prevista para Outubro de 2022 (ver foto dos participantes na Figura 1).

O Diretor do LSST, Steven Khan abriu a reunião apresentando seu ponto de vista sobre o cenário político atual em Washington e possíveis implicações para o projeto. Apresentou também resultados de uma revisão realizada recentemente pela AURA/SLAC sobre gerenciamento do LSST além de progressos na implantação do National Center for Optical Astronomy (NCOA) nos EUA [2].

Chuck Claver, LSST System Scientist, apresentou um status das atividades de comissionamento com as primeiras observações da ComCam (Câmera de comissionamento do projeto) planejadas para início de 2020, a instalação da LSSTCam em meados de 2020 e o início do período de verificação científica em 2021 [3].

A sessão plenária continuou com Victor Krabbendan, gerente de projetos do LSST, destacando os progressos alcançados durante a atual fase de implantação do projeto nas áreas de Gerenciamento de Dados, Telescópio, Sítio e Câmera [4].

De interesse particular ao LIneA destacam-se as sessões paralelas de Gerenciamento de Dados, onde foi apresentado um protótipo do QServ (sistema de banco de dados distribuído) onde Angelo Fausti do LIneA participa do desenvolvimento e do SUIT (Science User Interface and Tools) em desenvolvimento no NCSA batizado de PDAC (Pre-Data Access Center). Além disso discutiu-se os planos para o desenvolvimento do LSST Science Platform que será a principal interface para acesso aos dados do LSST.

O grupo dedicado a Educação e divulgação de ciência apresentou o resultado de uma pesquisa envolvendo educadores, cientistas e público geral coletando experiências para definir o escopo do trabalho deste grupo para divulgação dos resultados científicos, para o público em geral, a serem obtidos com o LSST [5].

A reunião encerrou-se na sessão plenária de quarta-feira com apresentações de Don Petravick sobre os planos do National Center for Supercomputing Aplications como “Data Facility” do LSST. Beth Willman, vice-diretora do LSST, apresentou em linhas gerais o plano de operações que deverá ser enviado ao National Science Foundation e ao Department of Energy ainda em Abril de 2017 [6]. A expectativa é que a operação do LSST inicie em 2019 com uma transição suave entre as fases de construção, comissionamento e operação deste incrível projeto.

* [1] block-agenda
* [2] kahn_JTM_030617.pptx
* [3] Commissioning_Claver_ForJTM.pptx
* [4] Project Management and Status February 2017.pdf
* [5] LSST EPO JTM Presentation – March 7 2017.pdf
* [6] Operations_JTM_2017.pptx

Figura 1 – Participantes da reunião técnica do LSST – JTM2017. Crédito da foto: LSST Project Office.



08 de março de 2017

Saturno um ecosistema – Nova visão da formação e evolução do sistema de Saturno

Levando em consideração as observações históricas do sistema de Saturno e da sonda Cassini, um grupo internacional de pesquisadores organizados no projeto ENCELADE conseguiu uma explicação bastante consistente, com as observações, para a formação e evolução dos principais satélites de Saturno. Forças de maré exercidas por Júpiter e Saturno puderam, recentemente, ser quantificadas através do monitoramento das órbitas de seus satélites principais. Tal monitoramento veio da análise de observações históricas que permitiram a determinação das posições desses satélites, revelando assim que os efeitos de maré estavam sendo subestimados. A estimativa correta de tais efeitos levou a uma melhor compreensão dos cenários de formação dos satélites. Estes resultados estão resumidos no filme ”Saturno um ecossistema” (ver vídeo abaixo). O grupo trabalha agora com os satélites dos outros planetas exteriores (Júpiter, Urano e Netuno).

Desde o início do projeto ENCELADE, o pesquisador Roberto Vieira Martins do Observatório Nacional e afiliado ao LIneA participa deste grupo e, recentemente, outros pesquisadores e doutorandos ligados ao projeto Transneptunian Occultation Network, apoiado pelo LIneA, iniciaram a sua participação nas atividades do grupo.




20 de fevereiro de 2017

SMCNOD – Um fragmento do choque entre duas galáxias vizinhas da Via-Láctea?

O complexo sistema Magalhânico, dominado pelas duas maiores galáxias vizinhas à Via-Láctea, a Grande e a Pequena Nuvens de Magalhães (cujas siglas em inglês são LMC e SMC, respectivamente), ganhou recentemente uma nova estrutura estelar. Utilizando dados do primeiro e do segundo anos do Dark Energy Survey (DES), o doutorando Adriano Pieres (IF-UFRGS) liderou a descoberta de uma nuvem de estrelas que está situada a oito graus a norte da SMC. Esta nuvem de estrelas foi batizada de SMCNOD (sobredensidade situada ao norte da SMC) e cobre uma extensa região no céu, como podemos ver na Figura 1.

Figura 1 – Na figura podemos ver a região onde se encontra a SMCNOD (sobredensidade de estrelas ao Norte da Pequena Nuvem de Magalhães), a Pequena (SMC) e a Grande Nuvem de Magalhães (LMC), juntamente com a área ocupada pela Lua Cheia no céu (em escala). Imagens: GoogleSky.

A descoberta só foi possível combinando os dados de observações do DES com algumas exposições do primeiro ano do Magellanic Satellites Survey (na sigla em inglês, MagLiteS) ou Levantamento dos Satélites Magalhânicos. Ambos os levantamentos utilizam como instrumento a Dark Energy Camera (DECam). Com a combinação dos dados foi possível, além da descoberta, estudar com maiores detalhes as populações estelares da SMCNOD.

A análise da população estelar da SMCNOD revelou que a idade e a quantidade de metais destas estrelas são muito semelhantes às das estrelas da SMC, o que provavelmente a coloca como um possível produto de uma ou mais colisões que ocorreram entre a LMC e a SMC. Simulações rodadas em computador mostram que estas colisões poderiam explicar a existência de outros objetos pertencentes ao Sistema de Magalhães, como a corrente de gás (ou Magellanic Stream) que parece ter sido retirada da SMC há várias centenas de milhões de anos atrás. Além disso, as colisões explicam como algumas estrelas hoje situadas na LMC apresentam características típicas da SMC, tendo sido retiradas em uma das aproximações entre as duas Nuvens.

Embora seja provável que a SMCNOD tenha sido retirada da SMC devido a estes prováveis ‘encontrões’ entre as Nuvens, outras hipóteses para a origem deste objeto não estão completamente descartadas. Uma possibilidade é a de que em uma colisão entre LMC-SMC, gás tenha sido retirado da SMC, juntamente com algumas poucas estrelas, e este gás tenha dado origem a uma população estelar com uma mesma idade e composição química. Outra possibilidade é a de que, ao invés de ter disso retirada da SMC, a SMCNOD seja uma galáxia primordial, formada no começo do Universo, assim como a Via-Láctea, e que agora esteja se aproximando do Sistema Magalhânico,possivelmente vindo a se fundir com esta no futuro.

A resposta para a origem e também para o destino da SMCNOD está nos estudos futuros do movimento e da análise da composição química de suas estrelas. O movimento irá determinar se este objeto está saindo do sistema de Magalhães ou se está unindo-se a ele, bem como pode dar indícios sobre a quantidade de matéria escura que o objeto possui. Galáxias anãs tem uma quantidade de matéria escura muito grande, enquanto objetos formados pela colisão de galáxias não tem quantidade significativa de matéria escura. E as características das estrelas da SMCNOD vão indicar o quão parecidas elas são em relação às estrelas da SMC.

Sem dúvida nenhuma, esta é mais uma surpresa que o sistema de Magalhães nos apresenta!

Este tipo de descoberta empolgante é propiciada a jovens pesquisadores brasileiros participantes de grandes projetos internacionais e que são apoiados pelo Laboratório Interinstitucional de e-Astronomia (LIneA). Este trabalho já foi aceito para publicação, mas o texto da pesquisa pode ser consultado aqui.




16 de fevereiro de 2017

Reunião para debater transmissão de dados do LSST

Um grande desafio do projeto Large Synoptic Survey Telescope (LSST) é o de transferir dados rapidamente do telescópio localizado no Cerro-Pachón, Chile, ao centro de acesso aos dados sendo montado no National Center for Supercomputing Applications (NCSA) localizado na cidade de Urbana, Illinois, nos Estados Unidos. Como a rota a ser usada para esta transferência envolve várias organizações na América Latina e nos Estados Unidos, foi formado o South American Astronomy Coordination Committee (SAACC) para coordenar os esforços e planejar a implantação da rede capaz de atender às demandas do projeto LSST. Esta comissão se reúne periodicamente, sendo que o último encontro foi realizado na Universidade Internacional da Flórida (IFU), localizada em Miami, nos dias 10 e 11 de Janeiro com a participação de representantes da área de astronomia (ALMA, AURA, LIneA, LSST e NRAO), computação (NCSA) e dos provedores de serviço na América Latina e Estados Unidos (AMPATH, ANSP, ESnet, INTERNET2, RedCLARA, REUNA, RNP). Embora um dos principais casos de uso seja a detecção de transientes e a difusão de alertas, existem várias outras demandas como acesso a dados arquivados em diferentes locais e a necessidade de transferir grandes volumes de dados para diferentes plataformas de processamento, estes de particular importância para o LIneA tendo em vista seu objetivo de operar um centro regional de acesso a dados do LSST.

Foto dos participantes na reunião do SAACC com a participação de representantes brasileiros da ANSP, LIneA e RNP.



Participação Brasileira no LSST

O prazo de submissão de propostas para participar do grupo Brazilian Participation Group do LSST (BPG-LSST) encerrou-se à meia-noite do dia 10 de Fevereiro. Agora, a Comissão de Seleção está convocada para analisar as propostas enviadas e apresentar suas recomendações. Os nomes dos pesquisadores seniores e juniores escolhidos serão encaminhados ao LSST. Isto permitirá às pessoas envolvidas solicitarem sua participação nos vários grupos de trabalho científicos e técnicos e dar início imediato aos trabalhos de integração a este projeto que dominará o cenário internacional para os próximos 15 anos no mínimo. Tudo isto graças ao acordo feito pelo LIneA e LNA com o apoio da ANSP e RNP que garantiu a entrada de até 50 pesquisadores brasileiros neste projeto. Mais detalhes sobre o projeto podem ser visto no video abaixo.




15 de fevereiro de 2017

Horário dos Webinars do LIneA

Com o início de um novo ano letivo, foi feito junto aos membros do LIneA um levantamento sobre o melhor horário para os webinars patrocinados pelo laboratório numa tentativa de conciliar horários de alunos e professores em cerca de 10 instituições no Rio de Janeiro, São Paulo, Paraná e Rio Grande do Sul. Outro desafio é poder ser suficientemente flexível para acomodar a disponibilidade dos convidados em fusos horários que vão da costa oeste dos Estados Unidos à Europa. Analisando as respostas recebida, foram escolhidas as 5as-feiras nos intervalos de 10 a meio-dia para os palestrantes Europeus e da Costa Leste dos Estados Unidos e de 13 às 15 horas para os demais.

A série de webinars terá início em Março e, como sempre, incluirá pesquisadores liderando grandes projetos, líderes de diferentes áreas, pesquisadores ativos nos projetos apoiados pelo LIneA e tecnologistas da área de informação. Inaugurando a série de 2017 o convidado será Dr. Paolo Tongo do Observatoire de la Cote d’Azur que apresentará resultados da missão GAIA.

O LIneA convida a todos os interessados a participar das palestras usando o link fornecido no seu site. Sugestões de palestrantes também são bem vindas, bastando enviar um e-mail para seminar@linea.gov.br.