Công nghệ giúp lưu trữ hình ảnh hố đen

Công nghệ giúp lưu trữ hình ảnh hố đen

Vào năm 2019, nhóm các nhà thiên văn học và nhà khoa học máy tính quốc tế đã sử dụng mạng lưới kính viễn vọng toàn cầu để xem và chụp bức ảnh đầu tiên về lỗ đen. Họ đã chụp được hình ảnh của lỗ đen siêu lớn và bóng của nó ở trung tâm của một thiên hà được gọi là M87.

(Nguồn ảnh: EHT)

Thiên hà được gọi là Messier 87 hoặc M87, nằm gần cụm thiên hà Xử Nữ cách Trái đất 53 triệu năm ánh sáng. Lỗ đen siêu lớn có khối lượng gấp 6,5 tỷ lần khối lượng mặt trời của chúng ta. M87 là một trong những thiên hà lớn nhất trong vũ trụ của chúng ta.

Đây là hình ảnh đầu tiên về lỗ đen, khi được công bố sự kiện này đã gây chú ý khắp thế giới. Và bất ngờ hơn là lượng dữ liệu khổng lồ cần thiết để tạo ra hình ảnh đó - khoảng 4,5 petabyte. Nói một cách dễ hiểu, kích thước của một bức ảnh thông thường có độ phân giải thấp trên điện thoại thông minh là 3,5 megabyte. Dữ liệu cần thiết để tạo ra một hình ảnh về lỗ đen lớn hơn 1.000.000.000 lần so với một bức ảnh thông thường bằng smartphone. Điều này tương đương với việc chụp 4.000 bức ảnh bằng smartphone mỗi ngày trong gần 900 năm.

Để tạo ra một công cụ đủ mạnh để thu thập hình ảnh của một vật thể có kích thước khổng lồ với khoảng cách 53 triệu năm ánh sáng, các nhà nghiên cứu đã kết nối tám kính viễn vọng hiện đại trên khắp thế giới để tạo ra một kính viễn vọng ảo, có kích thước bằng Trái đất bằng phương pháp gọi là "Giao thoa với đường cơ sở rất dài" (Very Long Baseline Interferometry).

Kính viễn vọng ảo bao gồm nhiều kính viễn vọng thật, được gọi là "Kính viễn vọng Chân trời Sự kiện". Các kính viễn vọng riêng lẻ được đồng bộ hóa với GPS và đồng hồ nguyên tử có độ chính xác cao để đảm bảo tính nhất quán trong các hình ảnh chụp được. Mỗi điểm dữ liệu kính viễn vọng thu được đều được số hóa, đánh dấu thời gian và lưu vào ổ đĩa cứng HDD Ultrastar của Western Digital.

Các ổ đĩa cứng được sử dụng cho dữ liệu thiên văn học này cần phải vừa đủ mạnh để thu thập hàng megabyte dữ liệu mỗi giây từ các kính viễn vọng trên khắp thế giới, vừa đủ bền để chịu được môi trường khắc nghiệt nơi đặt nhiều thiết bị này.

Công nghệ HelioSeal giúp hàn kín ổ cứng Ultrastar của Western Digital và công nghệ này thay thế không khí thông thường bằng helium, tỷ lệ của khí helium chỉ bằng 1/7 mật độ của không khí, nhẹ hơn giúp các linh kiện bên trong ổ cứng vận hành bền bỉ hơn, ít tỏa nhiệt và tiết kiệm điện hơn. Western Digital là công ty đầu tiên vận chuyển ổ cứng chứa đầy khí helium, cho phép mật độ cao hơn, hiệu suất cao hơn, ít năng lượng hơn và độ tin cậy cao hơn so với ổ đĩa chứa đầy không khí thông thường.

Ổ cứng HDD Ultrastar cho phép thu thập và lưu trữ dữ liệu trong điều kiện khí hậu khắc nghiệt của một số kính viễn vọng này, từ nhiệt độ đóng băng ở Nam Cực đến nhiệt độ rất cao ở Mexico, nơi ổ đĩa chứa đầy không khí sẽ không hoạt động bình thường.

Sau khi các ổ đĩa thu thập dữ liệu thiên văn, chúng sẽ được vận chuyển bằng máy bay và ô tô đến các trung tâm nghiên cứu ở Mỹ và Đức để xử lý - tất nhiên, kết quả cuối cùng là hình ảnh mang tính biểu tượng đã làm say đắm thế giới vào năm 2019.

Hình ảnh hố đen M87 là ví dụ hoàn hảo về sức mạnh mà dữ liệu thể hiện. Với khả năng thu thập và phân tích dữ liệu trên quy mô lớn, chúng ta có thể thấy những gì trước đây chưa từng thấy và tiết lộ những hiểu biết sâu sắc mà trước đây vẫn còn ẩn giấu. Theo một cách rất thực tế, dữ liệu là chìa khóa để mở ra cơ hội khám phá vũ trụ.

(Theo Western Digital Blog)