Αυτή η άποψη σχεδόν 10.000 γαλαξιών είναι η βαθύτερη εικόνα ορατού-φωτός του Κόσμου. Πιστωτική εικόνα: Χαμπλ. Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Ένας από τους ταχύτερους υπερυπολογιστές στον κόσμο και ο πρώτος που έχει σχεδιαστεί ειδικά για να μελετήσει την εξέλιξη των αστεριών και των γαλαξιών βρίσκεται τώρα σε λειτουργία στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ρότσεστερ.
Ο νέος υπολογιστής, που χτίστηκε από τον David Merritt, καθηγητή φυσικής στο RIT's College of Science, χρησιμοποιεί μια νέα αρχιτεκτονική για να φτάσει ταχύτητες πολύ υψηλότερες από εκείνες των τυπικών υπερυπολογιστών συγκρίσιμου μεγέθους.
Γνωστός ως προσομοιωτής βαρύτητας, ο υπολογιστής έχει σχεδιαστεί για να λύσει το «βαρυτικό πρόβλημα N-body». Προσομοιώνει τον τρόπο με τον οποίο ένας γαλαξίας εξελίσσεται καθώς τα αστέρια κινούνται μεταξύ τους ως απόκριση στη δική τους βαρύτητα. Αυτό το πρόβλημα είναι υπολογιστικά απαιτητικό επειδή υπάρχουν τόσες πολλές αλληλεπιδράσεις για τον υπολογισμό που απαιτούν τεράστιο χρόνο υπολογιστή. Ως αποτέλεσμα, οι τυπικοί υπερυπολογιστές μπορούν να πραγματοποιούν τέτοιου είδους υπολογισμούς μόνο με χιλιάδες αστέρια κάθε φορά.
Ο νέος υπολογιστής επιτυγχάνει πολύ μεγαλύτερη απόδοση ενσωματώνοντας ειδικούς πίνακες επιταχυντών, που ονομάζονται GRAPEs ή Gravity Pipelines, σε ένα τυπικό σύμπλεγμα τύπου Beowulf. Το gravitySimulator, που είναι ένα από τα δύο μηχανήματα του είδους του στον κόσμο, επιτυγχάνει κορυφαία ταχύτητα 4 Teraflops ή τέσσερις τρισεκατομμύρια υπολογισμούς ανά δευτερόλεπτο, καθιστώντας τον έναν από τους 100 ταχύτερους υπολογιστές στον κόσμο και μπορεί να χειριστεί έως και 4 εκατομμύρια αστέρια ταυτόχρονα. Ο υπολογιστής κόστισε πάνω από 500.000 $ για την κατασκευή και χρηματοδοτήθηκε από το RIT, το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών και τη NASA.
Από τότε που το gravitySimulator εγκαταστάθηκε την άνοιξη, ο Merritt και οι συνεργάτες του το χρησιμοποιούν για να μελετήσουν το πρόβλημα της δυαδικής μαύρης τρύπας - τι συμβαίνει όταν δύο γαλαξίες συγκρούονται και οι κεντρικές, υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες σχηματίζουν ένα δεσμευμένο ζεύγος.
«Τελικά, οι δύο μαύρες τρύπες αναμένεται να συγχωνευτούν σε μια ενιαία, μεγαλύτερη μαύρη τρύπα»; Ο Merritt λέει. Αλλά πριν συμβεί αυτό, αλληλεπιδρούν με τα αστέρια γύρω τους, εκτοξεύοντας μερικά και καταπιούν άλλα. Πιστεύουμε ότι βλέπουμε τα αποτυπώματα αυτής της διαδικασίας σε κοντινούς γαλαξίες, αλλά μέχρι στιγμής κανείς δεν έχει πραγματοποιήσει προσομοιώσεις με αρκετά υψηλή ακρίβεια για να δοκιμάσει τη θεωρία.
Ο Merritt και η ομάδα του θα χρησιμοποιήσουν επίσης το gravitySimulator για να μελετήσουν τη δυναμική του κεντρικού γαλαξία του Γαλαξία, προκειμένου να κατανοήσουμε την προέλευση της δικής μας μαύρης τρύπας.
Ο Merritt βλέπει το gravitySimulator ως ένα σημαντικό παράδειγμα ανάπτυξης του RIT ως ένα σημαντικό επιστημονικό ερευνητικό ινστιτούτο. «Ο μοναδικός μας συνδυασμός διδασκαλίας στην τάξη, βιωματικής μάθησης και έρευνας θα αποτελέσει σημαντικό πλεονέκτημα στη συνεχιζόμενη ανάπτυξη της αστροφυσικής και άλλων επιστημονικών κλάδων εδώ στο RIT,» Ο Merritt λέει. «Το gravitySimulator είναι το τέλειο παράδειγμα της αιχμής που κάνουμε ήδη και θα αποτελέσει σημαντικό βήμα για την ανάπτυξη μελλοντικής επιστημονικής έρευνας.»
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων RIT
