Deze weergave van bijna 10.000 sterrenstelsels is het diepste zichtbare lichtbeeld van de kosmos. Afbeelding tegoed: Hubble. Klik om te vergroten
Een van de snelste supercomputers ter wereld en de eerste ooit die speciaal is ontworpen om de evolutie van sterrenhopen en sterrenstelsels te bestuderen, is nu in gebruik bij het Rochester Institute of Technology.
De nieuwe computer, gebouwd door David Merritt, hoogleraar natuurkunde aan het RIT's College of Science, gebruikt een nieuwe architectuur om snelheden te bereiken die veel hoger zijn dan die van standaard supercomputers van vergelijkbare grootte.
Bekend als gravitySimulator, is de computer ontworpen om het? Gravitational N-body problem? Op te lossen. Het simuleert hoe een sterrenstelsel evolueert terwijl de sterren om elkaar heen bewegen als reactie op hun eigen zwaartekracht. Dit probleem is rekenkundig veeleisend omdat er zoveel interacties zijn om te berekenen die een enorme hoeveelheid computertijd vereisen. Hierdoor kunnen standaard supercomputers dergelijke berekeningen alleen met duizenden sterren tegelijk uitvoeren.
De nieuwe computer presteert veel beter door speciale acceleratorkaarten, genaamd GRAPE's of Gravity Pipelines, op te nemen in een standaard Beowulf-achtige cluster. De gravitySimulator, een van de slechts twee machines in zijn soort ter wereld, behaalt een topsnelheid van 4 Teraflops, of vier biljoen berekeningen per seconde, waarmee het een van de 100 snelste computers ter wereld is, en hij kan tot 4 miljoen sterren tegelijk. De computer kostte meer dan $ 500.000 om te bouwen en werd gefinancierd door RIT, de National Science Foundation en NASA.
Sinds gravitySimulator in het voorjaar werd geïnstalleerd, gebruiken Merritt en zijn medewerkers het om het binaire probleem met het zwarte gat te bestuderen - wat er gebeurt als twee sterrenstelsels botsen en hun centrale, superzware zwarte gaten een gebonden paar vormen.
? Uiteindelijk wordt verwacht dat de twee zwarte gaten samensmelten tot een enkel, groter zwart gat? Merritt zegt. Maar voordat dat gebeurt, hebben ze interactie met de sterren om hen heen, waardoor sommige worden uitgeworpen en andere worden ingeslikt. We denken dat we de afdrukken van dit proces zien in nabijgelegen sterrenstelsels, maar tot nu toe heeft niemand simulaties uitgevoerd met voldoende precisie om de theorie te testen.?
Merritt en zijn team zullen ook gravitySimulator gebruiken om de dynamiek van het centrale Melkwegstelsel te bestuderen om de oorsprong van ons eigen zwarte gat te begrijpen.
Merritt ziet de gravitySimulator als een belangrijk voorbeeld van de ontwikkeling van RIT als een belangrijk wetenschappelijk onderzoeksinstituut. ? Onze unieke combinatie van klassikaal onderwijs, ervaringsleren en onderzoek zal een grote troef zijn bij de voortdurende ontwikkeling van astrofysica en andere onderzoeksdisciplines hier bij RIT ,? Merritt zegt. ? De gravitySimulator is het perfecte voorbeeld van het baanbrekende werk dat we al doen en zal een belangrijke opstap zijn voor de ontwikkeling van toekomstig wetenschappelijk onderzoek.?
Oorspronkelijke bron: RIT News Release
