Ten widok prawie 10 000 galaktyk jest najgłębszym obrazem kosmosu w świetle widzialnym. Źródło zdjęcia: Hubble. Kliknij, aby powiększyć
Jeden z najszybszych superkomputerów na świecie i pierwszy w historii zaprojektowany specjalnie do badania ewolucji gromad gwiazdowych i galaktyk działa obecnie w Rochester Institute of Technology.
Nowy komputer, zbudowany przez Davida Merritta, profesora fizyki w RIT College of Science, wykorzystuje nowatorską architekturę do osiągania prędkości znacznie wyższych niż standardowe superkomputery o porównywalnej wielkości.
Komputer znany jako gravitySimulator ma na celu rozwiązanie „grawitacyjnego problemu N-ciała”. Symuluje ewolucję galaktyki, gdy gwiazdy poruszają się wokół siebie w odpowiedzi na swoją grawitację. Ten problem jest wymagający obliczeniowo, ponieważ jest tak wiele interakcji do obliczenia, które wymagają ogromnej ilości czasu komputerowego. W rezultacie standardowe superkomputery mogą przeprowadzać takie obliczenia tylko z tysiącami gwiazd jednocześnie.
Nowy komputer osiąga znacznie lepszą wydajność dzięki wbudowaniu specjalnych kart akceleratora, zwanych GRAPE lub Gravity Pipelines, w standardowy klaster podobny do Beowulfa. GravitySimulator, który jest jedną z dwóch takich maszyn na świecie, osiąga maksymalną prędkość 4 teraflopów lub cztery tryliony obliczeń na sekundę, co czyni go jednym ze 100 najszybszych komputerów na świecie i może obsłużyć do 4 miliony gwiazd jednocześnie. Komputer kosztował ponad 500 000 $ i został sfinansowany przez RIT, National Science Foundation i NASA.
Odkąd grawitator został zainstalowany wiosną, Merritt i jego współpracownicy używali go do badania problemu podwójnej czarnej dziury - co dzieje się, gdy zderzają się dwie galaktyki, a ich środkowe, supermasywne czarne dziury tworzą związaną parę.
„Ostatecznie oczekuje się, że dwie czarne dziury połączą się w jedną, większą czarną dziurę”. Mówi Merritt. „Ale zanim to nastąpi, wchodzą w interakcje z otaczającymi ich gwiazdami, wyrzucając niektóre i połykając inne. Wydaje nam się, że widzimy ślady tego procesu w pobliskich galaktykach, ale jak dotąd nikt nie przeprowadził symulacji z wystarczająco dużą precyzją, aby przetestować teorię.
Merritt i jego zespół wykorzystają również symulator grawitacji do badania dynamiki centralnej Galaktyki Mlecznej Drogi, aby zrozumieć pochodzenie naszej czarnej dziury.
Merritt postrzega gravitySimulator jako ważny przykład rozwoju RIT jako ważnego naukowego instytutu badawczego. „Nasze unikalne połączenie instruktażu w klasie, nauki opartej na doświadczeniu i badań będzie głównym atutem w dalszym rozwoju astrofizyki i innych dyscyplin badawczych w RIT,” Mówi Merritt. „GravitySimulator jest doskonałym przykładem najnowocześniejszych prac, które już wykonujemy i będzie ważnym krokiem naprzód w rozwoju przyszłych badań naukowych.”
Oryginalne źródło: RIT News Release
