Simulação de Registros Quebrantes da Formação Galáctica

Simulação de Registros Quebrantes da Formação Galáctica

Uma combinação que combina a temperatura do gás (cor) e o número da onda de choque (brilho). A cor vermelha indica gás com 10 milhões de K nos centros de aglomerados galácticos massivos, e estruturas brilhantes refletem gás difuso do meio intergaláctico.

Entendendo as estrelas e suas origens, você pode aprender mais sobre de onde elas vieram. Mas a escala da galáxia e do universo aumenta muito o custo, complexidade e complexidade de tais experimentos. Na verdade, eles não podem ser conduzidos para estudar alguns aspectos da astrofísica, então você tem que confiar em um supercomputador.

Na tentativa de formar uma imagem mais completa das formações galácticas, a equipe de cientistas recorreu aos recursos de um supercomputador no Centro de Computação de Alta Performance de Stuttgart - um dos três objetos de supercomputador de classe mundial.

Recentemente, eles foram capazes de expandir sua simulação recorde de 2015 “Illustris” - a maior modelagem hidrológica do mundo da criação de galáxias. Este método permite simular com precisão o movimento do gás. As estrelas são criadas a partir do gás cósmico, e a luz das estrelas fornece informações importantes para entender o funcionamento do universo. Os pesquisadores melhoraram a escala e precisão do modelo, chamando-o de "Illustris: The Next Generation".

Simulação Magnética

O homem não pode imaginar exatamente como o universo apareceu, e o modelo do computador não consegue literalmente recriar seu nascimento. Em vez disso, os cientistas criam equações e outras condições básicas (observações de diferentes fontes) e enviam dados para um cubo computacional de grande escala. Além disso, eles usam métodos diferentes para lançar o "Universo em uma caixa".

Com o crescente poder de computação e o surgimento de novas tecnologias, o modelo é capaz de cobrir grandes áreas do espaço e incluir fenômenos cada vez mais complexos. Na última versão, a equipe criou três “fatias” universais em diferentes resoluções. O maior atinge 300 Mpc por segundo (1 bilhão de anos-luz).

Em uma das principais análises, os cientistas retrabalharam a simulação para adicionar uma consideração mais precisa dos campos magnéticos. Isso é importante porque a pressão magnética exercida no gás cósmico pode ser igualada à temperatura. Se você ignorar esses momentos, pode estragar o resultado.

Os pesquisadores também deram um passo importante na compreensão da física dos buracos negros. Com base nas observações, eles sabiam que os buracos movem gases cósmicos de alta energia e os expelem de aglomerados galácticos. Isso ajuda a “desligar” o nascimento estelar em grandes galáxias e a impor um limite no tamanho máximo. Tendo revisado a física dos buracos negros, conseguimos ver um acordo muito melhor entre os dados e as observações.

União de longo prazo

A equipe usa os recursos do Gauss Center desde 2015 e lança uma imitação do HLRS a partir de março de 2016. O novo modelo é maior e maior que o original, então os cientistas estão confiantes de que seus dados serão amplamente utilizados em várias otimizações e estudos.

Os supercomputadores se tornaram um passo importante na pesquisa desse tipo. Afinal, eles permitiram superar os problemas mais fundamentais associados à modelagem cosmológica em larga escala. No entanto, ainda há espaço para melhorias. A expansão de recursos de memória e processamento nos sistemas da próxima geração permitirá modelar grandes volumes do Universo com uma resolução maior.

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