مستوحاة من "ستار تريك" الخيال العلمي لو مولان الرحلات الفضائية، علماء الفيزياء الفلكية باستخدام أجهزة الكمبيوتر العملاقة توزيع XSEDE، تطوير جهاز محاكاة دعا RomulusC علم الكونيات، حيث "C" يمثل مجموعة من المجرات. من خلال التركيز على فيزياء الثقب الأسود، أنتجت RomulusC بعض من أعلى دقة المحاكاة من أي وقت مضى من المجرات، قد تحتوي هذه المجرات مئات أو حتى آلاف من المجرات. في "ستار تريك"، لوه مولان توفير الطاقة لمركبة الفضاء مع الثقب الأسود الاصطناعي.
في الواقع، والحقيقة أن الثقب الأسود يمكن أن تدفع تطور تشكل النجوم والمجرات بأكملها، هذه المجرات عمل المحاكاة، وتساعد العلماء على رسم خريطة للكون غير معروف. قبل نتائج دراسة رسمها RomulusC المحاكاة، والتي نشرت في بريطانيا "رويال الجمعية الفلكية الشهري."
الكشف عن الغاز المتأين داخل الكتلة والكتلة من الوسط المحيط وتتكون أساسا من الهيدروجين والهيليوم، والغاز الذي يملأ الفضاء بين المجرات المجرات. شغل أكثر من مليون كلفن الغاز الساخن وكثيفة الكتلة الداخلية، موحدة إلى حد كبير وفرة المعادن. الكامنة في حافة البرد والغازات الساخنة المنتشرة بين مائة مليون 100.01 كلفن، والأنواع المعدنية أكثر.
البرد والساخنة تبدو قنديل الغاز مثل ذيل، وسقوط كتلة المجرة عملية تتبع والغاز وزنه. إطلاق الغاز من الوقوع المجرة، خلط النهائي مع المنطقة الداخلية من الكتلة. وقالت المؤلف المشارك في الدراسة بجامعة طالب واشنطن الدكتوراه في قسم علم الفلك ايرينا بوسي جي (إيرينا Butsky): ووجدت الدراسة أن عددا كبيرا من البرد والغاز الساخن في المجرات موجودة، مقارنة مع الحرارة، وهيكل درجات الحرارة الباردة من هذا الغاز أثر مختلفة، يكمل كل منهما الآخر.
كما يتوقعون، يمكن الآن لاحظ أن هذا المكون درجات الحرارة الباردة مع مطياف هابل الفضائي أصل الصكوك القائمة. العلماء هي مجرد بداية للكشف عن وسائل الاعلام داخل المجرات، هذه الوسائط نشر بسرعة بحيث انبعاثاتها في أي تلسكوب موجود لا يمكن أن نرى. العلماء يستخدمون RomulusC لمساعدة غير مباشرة مراقبة عناقيد النجوم، النجوم الزائفة باستخدام الأشعة فوق البنفسجية (UV) خفيفة، الكوازار يتصرف مثل الغاز منارة مشرقة. يمتص هذا الغاز الأشعة فوق البنفسجية، عند تحليلها من قبل مصدر الصكوك الكون مطياف على تلسكوب هابل الفضائي، وكان الطيف الناتجة كثافة ودرجة الحرارة وفرة المعادن والتوزيع.
عن المحاكاة، وهناك شيء بارد، وهذا هو، والباحثين محاكاة مربع يعرفون في كل مكان ما حدث، يمكنك جعل تركيب بعض الملاحظات، ومقارنتها مع طيف الامتصاص نرى في الواقع، ومن ثم ربط هذه النقاط سيتم احظ مطابقة الطيفي، ومحاولة فهم مربع المحاكاة في النهاية ما حدث. كما طبقت في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا كاميرون هاملز وتطويرها الزملاء أداة برمجية تسمى "ترايدنت"، الأداة التي التوليف للحصول على خط طيف الامتصاص، وأضاف بعض الضوضاء وأداة المراوغات عن HST.
والنتيجة النهائية هي تلك التي تبدو الطيف حقيقي جدا يمكن مقارنتها مباشرة مع الملاحظات الموجودة. ومع ذلك، للمراقبة، والسبب لا يمكن القيام به هو إعادة بناء معلومات ثلاثية الأبعاد من طائفة واحدة الأبعاد، والتي تتمثل في سد الفجوة بين الملاحظة والمحاكاة. الافتراض الرئيسي وراء كل الدعم العلمي RomulusC محاكاة هم: يشكل المتوسطة الغاز في المجرات على الأقل في جزء من المجرة نفسها. شارك في تأليف الدراسة، أستاذ الفلك في جامعة واشنطن توم كوين قال: علينا أن نبني النماذج التي توضح كيف أن الغاز يتدفق من المجرة، والذي يتحقق من خلال انفجارات السوبرنوفا والمستعر الأعظم يأتي من النجوم الشباب، وهو ما يعني أن الصفقة مجموعة ديناميكية أكثر من مليار.
الأهم من ذلك، لا يتم عزل تشكيل مجموعات، فمن الضروري النظر في بيئتهم. وهناك أيضا التحدي المحسوبة، التي هي فريدة من نوعها لمجموعات العملاق، معظم أنشطة الحوسبة تجري في وسط الكتلة. وعلى الرغم من حجم أكبر بكثير من المحاكاة، ولكن يتم تنفيذ معظم العمليات الحسابية في منطقة معينة. عندما هذه النقطة كنت تحاول محاكاة مع عشرات من النوى في العملاق الكبير، وكيفية حساب التوزيع بين جوهر، وهذا هو التحدي. ولكن توم كوين ليس غريبا على الطعن في الحساب، منذ عام 1995، وقد تم استخدام الموارد XSEDE من قبل مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) الممول.
RomulusC تبدأ في مركز تكساس الحوسبة المتقدمة (TACC) من نظام التحقق Stamecid2 كمفهوم من سهل الاستعمال والوقت. تلقى الدراسة أيضا مساعدة الموظفين TACC إلى مساعدة في متعددة النواة، بدء وتشغيل تعليمات برمجية على كل جهاز الأساسية رقاقة 68. RomulusC توسيع في نهاية المطاف إلى 32000 معالج، وعند الانتهاء من BlueWaters نظام المحاكاة المركز الوطني لتطبيقات الحوسبة الفائقة. على طول الطريق، ويستخدم أيضا NASA الثريا العملاق ونظام التوزيع XSEDE في جامعة سانتياغو المذنب وحدة البحوث المنظمة لمركز الحاسوب العملاق سان دييغو.
نظام المذنب لملء منطقة معينة، فإنه يحتوي على كمية كبيرة من العقد التخزين المتوفرة. جانب معين من التحليل، مثل تحديد المجرات، لا يتحقق بسهولة على جهاز الذاكرة الموزعة. آلة الذاكرة المشتركة الكبيرة أمر مفيد للغاية. بمعنى، أننا لا بشكل متوازي تماما تحليل هذا الجانب بالذات، مع بيانات الجهاز كبير هو الأكثر أهمية. إذا كنت لا XSEDE، لا تستطيع أن تفعل هذه المحاكاة، وهذا هو التناظرية السلطة في الطبيعة، الحاجة إلى دراسة ليس فقط قدرات المحاكاة الفعلية، ولكن أيضا في حاجة إلى القدرة على تحليل الجهاز. الجيل القادم من محاكاة باستخدام نظام فرونتيرا تموله مؤسسة العلوم الوطنية.
هذا النظام هو أسرع حاسوب عملاق الأكاديمي، وحاليا أسرع الحواسيب العملاقة في العالم في المرتبة الخامسة. الآن في فرونتيرا، يتم تشغيل الباحثين دقة أعلى للمجرة واحدة. منذ بداية هذه المحاكاة، كان الباحثون يعملون على إثبات كيفية محاكاة لتكوين النجوم. بالطبع هناك ما هو أكثر قوة الحوسبة، لذلك مرة أخرى تحسين قرار جماعي، محاكاة مجرة واحدة أكثر واقعية، وأكثر وسوف مجموعات أكبر من المجرات تكون جيدة جدا. وقال الباحثون أن استخدام أجهزة الكمبيوتر العملاقة لنمذجة الجزء رائع حقا للكون هو أنه يمكن أن تقوم به أثناء التجربة دورا فريدا.
في كثير من العلوم الأخرى، هل يمكن أن يكون أحد المختبرات التي يمكن اختبار نظرية بك هناك. ولكن في علم الفلك، يمكنك جعل القلم والورقة النظرية، ومراقبة الألوان الحقيقية للكون. ولكن إذا لم يكن هناك المحاكاة، فإنه من الصعب إجراء هذه الاختبارات، وذلك لأن مساحة من الصعب إعادة إنتاج في بعض الظواهر المتطرفة، مثل مقياس الوقت والحصول على بعض الحرارة المتطرفة السماوية والكثافة، من أجل إحراز تقدم في العمل النظري، والمحاكاة هي في غاية الأهمية. محاكاة من المجرات RomulusC وغيرها من النجاح الكوني.
