Kombinacja łącząca temperaturę gazu (kolor) i liczbę fal uderzeniowych (jasność). Czerwony kolor wskazuje gaz o wartości 10 milionów K w centrach masywnych gromad galaktycznych, a jasne struktury odbijają rozproszony gaz z ośrodka międzygalaktycznego.
Rozumiejąc gwiazdy i ich pochodzenie, możesz dowiedzieć się więcej o tym, skąd pochodzą. Jednak skala galaktyki i wszechświata znacznie zwiększa koszt, złożoność i złożoność takich eksperymentów. W rzeczywistości nie można ich przeprowadzić w celu zbadania niektórych aspektów astrofizyki, więc musisz polegać na superkomputerze.
Próbując stworzyć pełniejszy obraz formacji galaktycznych, zespół naukowców zwrócił się do zasobów superkomputera w Centrum obliczeniowym o wysokiej wydajności Stuttgart - jednym z trzech światowej klasy obiektów superkomputerowych.
Ostatnio udało im się rozszerzyć swoją rekordową symulację 2015 „Illustris” - największy na świecie model hydrologiczny tworzenia galaktyk. Ta metoda pozwala dokładnie symulować ruch gazu. Gwiazdy powstają z gazu kosmicznego, a światło gwiazd dostarcza ważnych informacji dla zrozumienia funkcjonowania wszechświata. Naukowcy poprawili skalę i dokładność modelu, nazywając go „Illustris: The Next Generation”.
Modelowanie magnetyczne
Człowiek nie może dokładnie sobie wyobrazić, jak powstał wszechświat, a model komputerowy nie jest w stanie dosłownie odtworzyć jego narodzin. Zamiast tego naukowcy tworzą równania i inne podstawowe warunki (obserwacje z różnych źródeł) i przesyłają dane do dużej skali obliczeniowej. Ponadto używają różnych metod, aby uruchomić „Wszechświat w pudełku”.
Wraz ze wzrostem mocy obliczeniowej i pojawieniem się nowych technologii, model jest w stanie pokryć duże obszary przestrzeni i zawierać coraz bardziej złożone zjawiska. W drugiej wersji zespół stworzył trzy uniwersalne „plasterki” w różnych rozdzielczościach. Największa osiąga 300 Mpc na sekundę (1 miliard lat świetlnych).
W jednej z głównych analiz naukowcy przeprojektowali symulację, aby dokładniej uwzględnić pola magnetyczne. Jest to ważne, ponieważ ciśnienie magnetyczne wywierane na gaz kosmiczny można porównać do temperatury. Jeśli zignorujesz te chwile, możesz zepsuć wynik.
Naukowcy podjęli również ważny krok w zrozumieniu fizyki czarnych dziur. W oparciu o obserwacje wiedzieli, że dziury poruszają kosmiczne gazy wysokoenergetyczne i wydmuchują je z gromad galaktycznych. Pomaga to „wyłączyć” narodziny gwiazd w dużych galaktykach i narzucić limit maksymalnej wielkości. Po zrewidowaniu fizyki czarnych dziur udało nam się uzyskać znacznie lepszą zgodność między danymi a obserwacjami.
Odwieczny sojusz
Zespół korzysta z zasobów Centrum Gaussa od 2015 r. I rozpoczyna imitację HLRS od marca 2016 r. Nowy model jest większy i większy niż oryginał, więc naukowcy są przekonani, że ich dane będą szeroko stosowane w różnych optymalizacjach i badaniach.
Superkomputery stały się ważnym krokiem w tego rodzaju badaniach. Ostatecznie pozwoliły one przezwyciężyć najbardziej podstawowe problemy związane z wielkoskalowym modelowaniem kosmologicznym. Nadal jednak istnieje możliwość poprawy. Rozszerzenie zasobów pamięci i przetwarzanie w systemach następnej generacji pozwoli na modelowanie dużych objętości Wszechświata z wyższą rozdzielczością.
