Simulation de records galactiques de formation galactique

Simulation de records galactiques de formation galactique

Combinaison de la température du gaz (couleur) et du nombre d’ondes de choc (luminosité). La couleur rouge indique un gaz avec 10 millions de K dans les centres des amas galactiques massifs, et les structures lumineuses reflètent le gaz diffus du milieu intergalactique.

En comprenant les étoiles et leurs origines, vous pouvez en apprendre davantage sur leurs origines. Mais l'échelle de la galaxie et de l'univers augmente considérablement le coût, la complexité et la complexité de telles expériences. En fait, ils ne peuvent pas être conduits pour étudier certains aspects de l'astrophysique, vous devez donc vous fier à un supercalculateur.

Pour tenter de brosser un tableau plus complet des formations galactiques, l'équipe de scientifiques s'est tournée vers les ressources d'un supercalculateur du Centre d'informatique haute performance de Stuttgart, l'un des trois objets de supercalculateur de classe mondiale.

Récemment, ils ont pu étendre leur record 2015 de simulation «Illustris» - la plus grande modélisation hydrologique au monde de la création de galaxies. Cette méthode vous permet de simuler avec précision le mouvement du gaz. Les étoiles sont créées à partir de gaz cosmique et la lumière des étoiles fournit des informations importantes pour comprendre le fonctionnement de l'univers. Les chercheurs ont amélioré l'échelle et la précision du modèle en l'appelant «Illustris: la prochaine génération».

Simulation magnétique

L'homme ne peut pas imaginer exactement comment l'univers est apparu, et le modèle informatique n'est pas capable de recréer littéralement sa naissance. Au lieu de cela, les scientifiques créent des équations et d’autres conditions de base (observations de différentes sources) et téléchargent les données dans un cube de calcul à grande échelle. De plus, ils utilisent différentes méthodes pour lancer «L’Univers dans une boîte».

Avec l'augmentation de la puissance de calcul et l'émergence de nouvelles technologies, le modèle est capable de couvrir de vastes zones et d'inclure des phénomènes de plus en plus complexes. Dans cette dernière version, l’équipe a créé trois «tranches» universelles à différentes résolutions. La plus grande atteint 300 Mpc par seconde (1 milliard d'années-lumière).

Dans l'une des analyses principales, les scientifiques ont retravaillé la simulation pour ajouter une considération plus précise des champs magnétiques. Ceci est important car la pression magnétique exercée sur le gaz cosmique peut être assimilée à la température. Si vous ignorez ces moments, vous pouvez gâcher le résultat.

Les chercheurs ont également franchi une étape importante dans la compréhension de la physique des trous noirs. Sur la base des observations, ils savaient que les trous déplacent des gaz cosmiques à haute énergie et les chassent des amas galactiques. Cela aide à «désactiver» la naissance stellaire dans les grandes galaxies et à imposer une limite à la taille maximale. Après avoir révisé la physique des trous noirs, nous avons réussi à voir un bien meilleur accord entre les données et les observations.

Union de longue durée

L’équipe utilise les ressources du Centre Gauss depuis 2015 et lance une imitation des HLRS à partir de mars 2016. Le nouveau modèle est plus volumineux que le modèle original. Les scientifiques sont donc certains que leurs données seront largement utilisées dans diverses optimisations et études.

Les supercalculateurs sont devenus une étape importante dans la recherche de ce type. Après tout, ils ont permis de surmonter les problèmes les plus fondamentaux liés à la modélisation cosmologique à grande échelle. Cependant, il y a encore place à amélioration. L’extension des ressources de mémoire et le traitement dans les systèmes de prochaine génération permettront de modéliser de grands volumes de l’Univers avec une résolution plus élevée.

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