Tento pohled na téměř 10 000 galaxií je nejhlubším obrazem vesmíru ve viditelném světle. Obrazový kredit: Hubble. Klikni pro zvětšení
Jeden z nejrychlejších superpočítačů na světě a první, který byl navržen speciálně pro studium vývoje hvězdokup a galaxií, je nyní v provozu v Rochesterském technologickém institutu.
Nový počítač postavený Davidem Merrittem, profesorem fyziky na RIT's College of Science, používá novou architekturu k dosažení rychlosti mnohem vyšší než u standardních superpočítačů srovnatelné velikosti.
Počítač známý jako gravitySimulator je navržen tak, aby vyřešil „gravitační problém N-těla“. Simuluje, jak se vyvíjí galaxie, když se hvězdy pohybují kolem sebe v reakci na svou vlastní gravitaci. Tento problém je výpočetně náročný, protože existuje tolik interakcí pro výpočet, které vyžadují obrovské množství času na počítači. Výsledkem je, že standardní superpočítače mohou provádět takové výpočty pouze s tisíci hvězdami najednou.
Nový počítač dosahuje mnohem vyššího výkonu začleněním speciálních desek akcelerátoru nazývaných GRAPE nebo Gravity Pipelines do standardního klastru typu Beowulf. Gravitační simulátor, který je jedním ze dvou strojů svého druhu na světě, dosahuje nejvyšší rychlosti 4 teraflopy nebo čtyř bilionů výpočtů za sekundu, což z něj činí jeden ze 100 nejrychlejších počítačů na světě a dokáže zvládnout až 4 miliony hvězd najednou. Stavba počítače stála více než 500 000 dolarů a byla financována RIT, National Science Foundation a NASA.
Protože byl gravitySimulator nainstalován na jaře, Merritt a jeho spolupracovníci ho využívali ke studiu problému binárních černých děr - co se stane, když dojde ke srážce dvou galaxií a jejich centrální, superhmotné černé díry vytvoří vázaný pár.
"Očekává se, že se obě černé díry sloučí do jedné větší černé díry," Merritt říká. „Než se to však stane, interagují s hvězdami kolem nich, některé vypuzují a ostatní spolykají. Myslíme si, že vidíme otisky tohoto procesu v blízkých galaxiích, ale zatím nikdo neprováděl simulace s dostatečně vysokou přesností, aby otestoval teorii.?
Merritt a jeho tým také použijí gravitySimulator ke studiu dynamiky centrální galaxie Mléčné dráhy, aby pochopili původ naší černé díry.
Merritt vidí gravitační simulátor jako důležitý příklad vývoje RIT jako hlavní vědecký výzkumný ústav. „Naše jedinečná kombinace výuky ve třídě, zážitkového učení a výzkumu bude hlavní výhodou v pokračujícím rozvoji astrofyziky a dalších výzkumných disciplín zde na RIT ,? Merritt říká. „Gravitační simulátor je dokonalým příkladem špičkové práce, kterou již děláme, a bude hlavním odrazovým můstkem pro rozvoj budoucího vědeckého výzkumu.“
Původní zdroj: RIT News Release
