Комбинация, комбинираща температурата на газа (цвят) и номера на ударната вълна (яркост). Червеният цвят показва газ с 10 милиона К в центровете на масивни галактически купове, а ярки структури отразяват дифузен газ от междугалактическата среда.
Разбирайки звездите и техния произход, можете да научите повече за това откъде са дошли. Но мащабът на галактиката и вселената значително увеличава разходите, сложността и сложността на такива експерименти. Всъщност те не могат да бъдат провеждани за изучаване на някои аспекти на астрофизиката, така че трябва да разчитате на суперкомпютър.
В опит да се оформи по-пълна картина на галактическите формации, екипът от учени се обърна към ресурсите на суперкомпютър в високопроизводителния изчислителен център Щутгарт - един от трите суперкомпютърни обекта от световна класа.
Наскоро те успяха да разширят своя рекорд 2015 симулация “Illustris” - най-голямото в света хидроложко моделиране на галактиката. Този метод ви позволява да симулирате точно движението на газ. Звездите са създадени от космически газ, а звездната светлина предоставя важна информация за разбирането на функционирането на Вселената. Изследователите подобриха мащаба и точността на модела, наричайки го „Illustris: The Next Generation“.
Магнитно моделиране
Човек не може точно да си представи как се е появила Вселената, а компютърният модел не може да пресъздаде буквално неговото раждане. Вместо това учените създават уравнения и други основни условия (наблюдения от различни източници) и качват данни в мащабен изчислителен куб. Освен това те използват различни методи за стартиране на „Вселената в кутия“.
С увеличаването на изчислителната мощ и появата на нови технологии моделът може да покрива големи пространства и да включва все по-сложни явления. В последната версия, екипът създаде три универсални „резена“ при различни резолюции. Най-големият достига 300 Mpc в секунда (1 милиард светлинни години).
В един от основните анализи учените преработиха симулацията, за да добавят по-точно разглеждане на магнитните полета. Това е важно, защото магнитното налягане, упражнявано върху космическия газ, може да бъде приравнено на температурата. Ако игнорирате тези моменти, можете да развалите резултата.
Изследователите също така предприеха важна стъпка в разбирането на физиката на черната дупка. Въз основа на наблюденията, те знаеха, че дупките движат космическите високоенергийни газове и ги издуват от галактическите купове. Това помага да се "изключи" звездното раждане в големи галактики и да се наложи ограничение на максималния размер. След като ревизирахме физиката на черните дупки, успяхме да видим много по-добро съгласие между данните и наблюденията.
Многогодишен съюз
Екипът използва ресурсите на Центъра Гаус от 2015 г. и стартира имитация на HLRS от март 2016 г. Новият модел е по-голям и по-голям от оригинала, така че учените са убедени, че техните данни ще бъдат широко използвани в различни оптимизации и проучвания.
Суперкомпютрите станаха важна стъпка в изследванията от този вид. В крайна сметка, те позволиха да се преодолеят най-фундаменталните проблеми, свързани с мащабното космологично моделиране. Въпреки това все още има място за подобрение. Разширяването на ресурсите на паметта и обработката им в следващото поколение системи ще позволят да се моделират големи обеми на Вселената с по-висока резолюция.
