Tämä näkymä lähes 10 000 galaksiin on kosmon syvin näkyvä valo. Kuvahyvitys: Hubble. Klikkaa suurentaaksesi
Yksi nopeimmista supertietokoneista maailmassa ja ensimmäinen, joka on erityisesti suunniteltu tutkimaan tähtiklustereiden ja galaksien kehitystä, on nyt toiminnassa Rochester Institute of Technology.
RIT: n tiedekorkeakoulun fysiikan professori David Merrittin rakentamassa uudessa tietokoneessa käytetään uutta arkkitehtuuria saavuttaakseen paljon suuremmat nopeudet kuin vastaavankokoisilla tavallisilla supertietokoneilla.
Tunnetaan nimellä gravitySimulator, tietokone on suunniteltu ratkaisemaan "painovoimainen N-kehon ongelma". Se simuloi kuinka galaksi kehittyy, kun tähdet liikkuvat toistensa ympäri vasteena omaan painovoimaansa. Tämä ongelma on laskennallisesti vaativa, koska on niin paljon vuorovaikutuksia laskeakseen, että tarvitaan valtavasti tietokoneaikaa. Tämän seurauksena tavanomaiset supertietokoneet voivat suorittaa tällaisia laskelmia vain tuhansilla tähdellä kerrallaan.
Uusi tietokone saavuttaa paljon paremman suorituskyvyn sisällyttämällä erityiset kiihdytystaulut, nimeltään GRAPEs tai Gravity Pipelines, tavanomaiseen Beowulf-kaltaiseen klusteriin. GravitySimulator, joka on yksi vain kahdesta laatuaan olevasta koneesta maailmassa, saavuttaa huippunopeuden 4 teraflopsia tai neljä biljoonaa laskelmaa sekunnissa, joten se on yksi maailman 100 nopeimmasta tietokoneesta ja pystyy käsittelemään jopa 4 miljoonaa tähteä kerralla. Tietokoneen rakentaminen maksoi yli 500 000 dollaria, ja sen rahoittivat RIT, Kansallinen tiedesäätiö ja NASA.
Siitä lähtien, kun gravitySimulator asennettiin keväällä, Merritt ja hänen kumppaninsa ovat käyttäneet sitä tutkiakseen binaarisen mustan aukon ongelmaa - mitä tapahtuu, kun kaksi galaksia törmää yhteen ja niiden keskeiset supermassiiviset mustat aukot muodostavat sidotun parin.
? Lopulta kahden mustan aukon odotetaan sulautuvan yhdeksi, suuremmaksi mustaksi reikäksi ,? Merritt sanoo. ? Mutta ennen kuin se tapahtuu, he ovat vuorovaikutuksessa niiden ympärillä olevien tähten kanssa, heittäen toiset ulos ja nielemällä toiset. Luulemme näkevämme tämän prosessin jäljet läheisissä galakseissa, mutta toistaiseksi kukaan ei ole suorittanut riittävän tarkkoja simulaatioita teorian testaamiseksi.?
Merritt ja hänen tiiminsä käyttävät gravitySimulaattoria myös Keski Linnunradan galaksin dynamiikan tutkimiseen ymmärtääksesi oman mustan aukon alkuperämme.
Merritt pitää gravitySimulatoria tärkeänä esimerkkinä RIT: n kehityksestä tärkeänä tieteellisenä tutkimuslaitoksena. ? Ainutlaatuinen yhdistelmämme luokan opetusta, kokemuksellista oppimista ja tutkimusta on tärkeä voimavara astrofysiikan ja muiden tutkimusalojen jatkuvassa kehittämisessä täällä RIT: llä ,? Merritt sanoo. ? GravitySimulator on täydellinen esimerkki jo tekemästämme kärjessä olevasta työstä, ja se on tärkeä askel tulevaisuuden tieteellisen tutkimuksen kehittämiselle.?
Alkuperäinen lähde: RIT-lehdistötiedote
