Ttv24h.vn

Những câu chuyện nóng hổi, ​​những tiêu đề tin tức mới nhất về thời sự, kinh doanh và giải trí từ Việt Nam.

Đột phá mã vật lý thiên văn hoạt động dựa trên mô hình hóa nhanh các vụ va chạm giữa các vì sao

Tín dụng: Sagiv Shiber, LSU

“Octo-Tiger”, một mã vật lý thiên văn tiên tiến, mô phỏng sự phát triển của các hệ thống quay và hấp dẫn tự trị của hình học tùy ý bằng cách sử dụng tối ưu hóa mạng thích ứng và một phương pháp mới để cân bằng lưỡi để đạt được tốc độ cực nhanh.

Mã mới này để lập mô hình va chạm sao nhanh hơn mã được sử dụng cho mô phỏng số. Nghiên cứu đến từ sự hợp tác độc đáo giữa các nhà khoa học máy tính thực nghiệm và các nhà vật lý thiên văn tại Khoa Vật lý và Thiên văn LSU, Trung tâm Tính toán và Công nghệ LSU, Đại học Indiana Kokomo và Đại học Macquarie, Úc, và đạt đến đỉnh điểm là hơn một năm thử nghiệm tiêu chuẩn hóa và mô phỏng khoa học, được hỗ trợ bởi nhiều khoản tài trợ của NSF, Bao gồm một khoản được thiết kế đặc biệt để phá vỡ rào cản giữa khoa học máy tính và vật lý thiên văn.

Patrick Motel, giáo sư vật lý tại Đại học Indiana Kokomo, cho biết: “Nhờ rất nhiều nỗ lực thông qua sự hợp tác này, giờ đây chúng tôi đã có một khung thuật toán đáng tin cậy để mô phỏng sự hợp nhất giữa các vì sao. “Bằng cách giảm đáng kể thời gian tính toán để hoàn thành mô phỏng, chúng ta có thể bắt đầu đặt ra những câu hỏi mới mà không thể giải quyết được khi mô phỏng nhiệt hạch đơn lẻ quá quý giá và tốn thời gian. Chúng ta có thể khám phá thêm các tham số không gian, kiểm tra các mô phỏng với không gian rất cao. độ chính xác hoặc trong thời gian dài hơn sau khi hợp nhất, Chúng tôi có thể mở rộng mô phỏng thành các mô hình vật lý hoàn chỉnh hơn bằng cách tích hợp vận chuyển bức xạ, chẳng hạn. ”

READ  Cá mập sử dụng từ trường của Trái đất để hướng dẫn chúng giống như một tấm bản đồ - "Nó thực sự tuyệt vời"

Phim này có mô phỏng Octo-Tiger của hai người Sao lùn trắng Các ngôi sao đang quay quanh quỹ đạo của nhau. Chúng tôi nhìn vào hai ngôi sao khi chúng bắt đầu hợp nhất với nhau. Màu sắc cho biết một chất khí có mật độ như thế nào trong quỹ đạo hoặc giữa mặt phẳng, với màu nâu cho biết chất khí đậm đặc nhất và màu xanh lam cho biết chất khí ít đặc nhất. Các mũi tên chỉ vận tốc khí. Các mũi tên màu đỏ tương ứng với tốc độ cao tới 1.000 km / s và các mũi tên màu xanh tương ứng với tốc độ thấp nhất là 1 km / s. Thời gian tính bằng giây được hiển thị ở góc trên bên trái. Hệ thống nhị phân ban đầu hoàn thành một quỹ đạo cứ sau hai phút và tổng thời gian mô phỏng là ít hơn hai giờ, đại diện cho những giờ cuối cùng trong vòng đời của hệ nhị phân này trước khi hợp nhất. Tín dụng: Sagiv Shiber, LSU

Gần đây, được xuất bản trong Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia, “Octo-Tiger: Mã thủy động lực học 3D mới cho các vụ sáp nhập sao bằng cách sử dụng song song HPX”, điều tra hiệu suất và độ chính xác của mã bằng một bài kiểm tra điểm chuẩn. Các tác giả d. Dominic C. Marcelo là một nhà nghiên cứu sau tiến sĩ. Sajiv Scheiber, Nhà nghiên cứu sau Tiến sĩ, Tiến sĩ. Giáo sư Johann Frank; Geoffrey C. Clayton, giáo sư; Tiến sĩ .. Tiến sĩ .. Patrick Dell, Nhà khoa học nghiên cứu; Và Tiến sĩ Hartmut Kaiser, một nhà khoa học nghiên cứu từ Đại học Bang Louisiana – cùng với các cộng tác viên Tiến sĩ Ursula de Marco, giáo sư tại Đại học Macquarie và Tiến sĩ Patrick M. Motell, giáo sư tại Đại học Indiana Cocomo – so sánh kết quả của họ với các giải pháp phân tích, khi họ biết, và các mã dựa trên mạng khác Như FLASH nổi tiếng. Ngoài ra, họ đã tính toán sự tương tác của hai sao lùn trắng từ khi chuyển khối ban đầu đến khi kết hợp và so sánh kết quả với các mô phỏng trước đó của các hệ thống tương tự.

READ  Dữ liệu hàng ngày của Hoa Kỳ vào ngày 6 tháng 5

Ông de Marco cho biết: “Một thử nghiệm trên siêu máy tính nhanh nhất của Úc, Gadi (thứ 25 trong danh sách 500 hàng đầu thế giới), đã chỉ ra rằng Octo-Tiger, có hơn 80.000 lõi, thể hiện hiệu suất tuyệt vời đối với các mô hình ngôi sao nhúng lớn. “Với Octo-Tiger, không chỉ chúng tôi có thể giảm đáng kể thời gian chờ đợi, mà các mô hình của chúng tôi có thể trả lời nhiều câu hỏi mà chúng tôi quan tâm.”

Octo-Tiger hiện được tối ưu hóa để mô phỏng phản ứng tổng hợp sao được phân giải tốt có thể được tính gần đúng bởi các cấu trúc barotropic, chẳng hạn như sao lùn trắng hoặc sao dãy chính. Bộ giải trọng trường duy trì mômen động lượng chính xác của thiết bị, nhờ vào thuật toán hiệu chỉnh. Mã này sử dụng song song HPX, cho phép chồng chéo kinh doanh và kết nối và dẫn đến các đặc tính mở rộng tuyệt vời để giải quyết các vấn đề lớn trong khung thời gian ngắn hơn.

“Bài báo này trình bày cách một hệ thống thời gian chạy không đồng bộ dựa trên nhiệm vụ có thể được sử dụng như một giải pháp thay thế khả thi cho giao diện truyền thông báo để hỗ trợ một vấn đề vật lý thiên văn quan trọng,” Diehl nói.

Nghiên cứu xác định các lĩnh vực phát triển hiện tại và có kế hoạch nhằm giải quyết một số hiện tượng vật lý liên quan đến các quan sát thoáng qua.

READ  Một mảnh đất bị chôn vùi của một thế giới ngoài hành tinh có thể nằm sau một điểm yếu trong từ trường của Trái đất

Motl cho biết: “Trong khi mối quan tâm nghiên cứu cụ thể của chúng tôi tập trung vào sự hợp nhất của các vì sao và hậu quả của chúng, có rất nhiều vấn đề trong vật lý thiên văn tính toán mà Octo-Tiger có thể giải quyết thông qua cơ sở hạ tầng chất lỏng tự hấp dẫn cốt lõi của nó,” Motl nói.

Hình ảnh động dưới đây được chuẩn bị bởi Shiber, người nói, “Octo-Tiger thể hiện hiệu suất tuyệt vời trong cả hai Sức khỏe Từ các giải pháp và mở rộng quy mô lên hàng chục nghìn lõi. Những kết quả này minh họa Octo-Tiger như một mã lý tưởng để lập mô hình chuyển khối trong các hệ nhị phân và trong việc mô phỏng sự hợp nhất sao. “

Tài liệu tham khảo: “Octo-Tiger: Một mã thủy động lực học 3D mới cho sự hợp nhất giữa các ngôi sao sử dụng phép song song HPX” Dominic C. Marcello, Sajif Scheiber, Ursula de Marco, Johann Frank, Geoffrey C. Clayton, Patrick M Motel, Patrick Dell và Hartmut Kaiser, 10 tháng 4 năm 2021, Thông báo hàng tháng của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia.
DOI: 10.1093 / mnras / đâm937