Una volta operativo, l’esperimento Einstein Telescope (ET) produrrà un’ingente mole di dati sperimentali, che dovranno essere gestiti e analizzati in modo efficiente. Un requisito importante sarà la capacità di risposta alla rilevazione di segnali di onde gravitazionali, che richiederà analisi rapide per generare allerte indispensabili nell’ottica dell’astronomia multimessaggera. Per queste ragioni, ET avrà bisogno di sistemi di calcolo all’avanguardia.
Nell’ambito del progetto PNRR ETIC – dedicato alla caratterizzazione del sito candidato di Sos Enattos e alla realizzazione di laboratori di ricerca all’avanguardia in tutta Italia – sono già state avviate le attività di un laboratorio dedicato al test e alla valutazione di tecnologie di calcolo potenzialmente di interesse per ET: si chiama CTLab4ET (Computing Technology Laboratory for Einstein Telescope) e nasce presso il centro di calcolo INFN di Torino, guidato da Stefano Bagnasco.
«Un centro di calcolo come il nostro svolge una serie di attività cruciali per supportare la ricerca scientifica, in particolare nel campo della fisica delle alte energie, astrofisica, onde gravitazionali e altri progetti di rilevanza internazionale, come appunto l’Einstein Telescope», sottolinea Luca Tabasso, tecnico ETIC della sezione INFN di Torino. «Tra le altre cose, il centro di calcolo offre risorse di high performance computing (HPC) per eseguire simulazioni numeriche complesse, come quelle relative a fenomeni come la fusione di buchi neri, o analisi di dati provenienti da rivelatori di onde gravitazionali».
Nell’ottica di ET, in particolare al fine di definire il modello di calcolo che sarà adottato, una delle attività principali è il cosiddetto technology tracking, ossia il monitoraggio e lo studio dell’evoluzione di tecnologie di calcolo promettenti per la gestione dei dati del futuro esperimento. «ET inizierà ad acquisire dati tra non meno di 10 anni: in questo lasso di tempo emergeranno sicuramente molte novità e nuove possibilità nell’ambito del calcolo», spiega Lia Lavezzi, tecnologa ETIC nello stesso gruppo di ricerca di INFN Torino. «Per questo motivo, un gruppo di lavoro specifico guidato da Sara Vallero, tecnologa di INFN Torino, nell’ambito dell’e-Infrastructure Board (eIB) della collaborazione scientifica ET, è dedicato proprio allo studio dell’evoluzione di nuove tecnologie nell’ambito del computing».
La valutazione delle tecnologie in evoluzione ha l’obiettivo di selezionare quelle più adatte per le esigenze di ET: una scelta che dovrà tenere conto anche dell’impatto ambientale delle risorse computazionali, aspetto che assume una grande importanza già nella fase di progettazione della futura infrastruttura di ricerca.
Un altro ambito di ricerca importante riguarda la definizione dell’infrastruttura per la distribuzione dei dati. Einstein Telescope, come molti altri grandi esperimenti attualmente in corso, coinvolgerà oltre un migliaio di scienziati e scienziate di tutto il mondo, che avranno la necessità di avere a disposizione i dati registrati dal rivelatore in tempo reale: sarà quindi essenziale costruire un’infrastruttura di calcolo dedicata alla registrazione, alla custodia e alla distribuzione dei dati, che funzioni in modo sicuro ed efficiente. Al momento, il gruppo di lavoro sta testando il server di gestione di dati “Rucio”, sviluppato dall’esperimento ATLAS del CERN di Ginevra e largamente usato nell’ambito della fisica delle particelle. «L’obiettivo è stabilire se questo strumento sia adatto anche alla distribuzione dei dati dell’Einstein Telescope», aggiunge Lavezzi.
Sempre nell’ambito del potenziamento del calcolo e delle connessioni di rete, è attivo dal 2023 in Italia anche il progetto TeRABIT, finanziato dal PNRR con 41 milioni di euro, che punta a realizzare un’infrastruttura integrata di calcolo e rete a elevate prestazioni basata su fibra ottica di ultima generazione, che permetterà di scambiare dati alla velocità del terabit (1000 miliardi di bit) al secondo. Accessibile alle comunità scientifiche su tutto il territorio nazionale, la nuova infrastruttura eliminerà le differenze nella capacità di accesso al calcolo ad alte prestazioni; in particolare, la nuova connessione di rete supporterà le esigenze delle numerose infrastrutture di ricerca e laboratori presenti in Sardegna, a partire da quelle del sito di Sos Enattos, candidato a ospitare ET. «Anche a Torino sarà ospitata una parte dell’infrastruttura di calcolo ad alte prestazioni creata da TeRABIT», commenta Nicola Mosco, tecnologo TeRABIT di INFN Torino. «Le risorse sperimentali di ETIC saranno parzialmente integrate con essa, in modo da poter sfruttare le sinergie tra i progetti».
Per saperne di più, guarda le interviste a Lia Lavezzi e Luca Tabasso sul canale YouTube di ET Italia.