Fotoğraf kredisi: Chicago Üniversitesi
Üniversite bilim adamları, patlayan bir yıldızın en gelişmiş süper bilgisayar simülasyonunu çalıştırmaya hazırlanıyorlar.
Astrofizik Termonükleer Flaşlar ve Astronomi ve Astrofizik Merkezi Kıdemli Araştırma Görevlisi Tomasz Plewa, simülasyonun süpernova adı verilen patlayan yıldızların mekaniğini benzeri görülmemiş bir şekilde ortaya çıkarmasını bekliyor.
Simülasyon, ABD Enerji Bakanlığı'nın yılda tipik olarak 500.000 saatten daha az süper bilgisayar süresi kullanan Flash Merkezi'ne olağanüstü 2,7 milyon saatlik süper hesaplama süresinin özel olarak tahsis edilmesiyle mümkün olmaktadır.
Bu hayal gücünün ötesinde, Üniversite ve Argonne Ulusal Laboratuarı'ndaki bir araştırma ekibi adına Flash Center önerisini sunan Plewa dedi.
Flash Center projesi, geçen Temmuz ayında Enerji Bakanı Spencer Abraham tarafından açıklanan yeni bir rekabetçi program kapsamında süper bilgisayar zaman tahsisi almak için seçilen üç projeden biriydi.
Kazanan diğer iki teklif, 1.2 milyon işlemci saati alan Georgia Teknoloji Enstitüsü ve bir milyon işlemci saati alan DOE'nin Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndan geldi.
Süper bilgisayar süresi, Flash Center'ın nükleer yakıtının çoğunu veya tamamını yakan beyaz bir cüce yıldızın patlamasını daha doğru bir şekilde simüle etmesine yardımcı olacaktır. Bu süpernovalar o kadar parlak parlıyorlar ki, gökbilimciler onları evrendeki mesafeyi ölçmek için kullanıyorlar. Bununla birlikte, bir süpernova sırasında neler olduğu hakkında birçok ayrıntı bilinmemektedir.
Bir süpernova simülasyonu hesaplama açısından yoğundur, çünkü geniş zaman ve mekan ölçeklerini içerir. Beyaz cüce yıldızlar milyonlarca yıl boyunca bir yıldız yıldızdan yerçekimi ile malzeme biriktirir, ancak bir saniyeden daha kısa sürede tutuşur. Simülasyonlar, aynı zamanda, boyutuyla Dünya ile karşılaştırılabilir olan, birkaç inçlik bir inçten yıldızın tüm yüzeyine kadar uzanan bir ölçekte meydana gelen fiziksel süreçleri de hesaba katmalıdır.
Benzer hesaplama problemleri DOE? Nin nükleer silahlarını stoklu Yönetim ve Yönetim Programı'na bağlıyor. 1996 yılında Başkan Clinton'un imzaladığı Kapsamlı Test Yasağı Anlaşması'nın ardından, ülkenin nükleer cephaneliğinin güvenilirliği artık sahada değil bilgisayar simülasyonları ile test edilmelidir.
Nihayetinde sorular nükleer cephaneliğin zamanla nasıl yaşlandığını ve kodunuzun bu yaşlanma sürecini doğru şekilde öngördüğünü mü? Dedi Plewa.
Flash Center bilim adamları, simülasyonlarının sonuçlarını hem laboratuvar deneyleriyle hem de teleskopik gözlemlerle karşılaştırarak süpernova kodlarının doğruluğunu doğrularlar. Süpernovaların spektral gözlemleri, örneğin, patlamalarda hangi kimyasal elementlerin üretildiğini ortaya koyan bir tür barkod sağlar. Bu gözlemler şu anda simülasyonlarla çelişiyor.
Mevcut simülasyonları kimyasal bileşim ve elementlerin üretimi ile ilgili gözlemlerle uzlaştırmak mı istiyorsunuz? Dedi Plewa.
Bilim adamları ayrıca bir yıldızın süpernovaya gitmesinden hemen önce meydana gelen olayların sırasını daha net görmek istiyorlar. Beyaz bir cüce yıldızın çekirdeğinde bir süpernova başlar ve şişen bir balon gibi yüzeye doğru genişler.
Bir teoriye göre, alev cephesi başlangıçta nispeten? Yavaş? saniyede 60 mil ses altı hızı. Daha sonra, bilinmeyen bir noktada, alev cephesi patlar ve süpersonik hızlara hızlanır. Beyaz bir cücenin aşırı yoğun malzemesinde, süpersonik hızlar saniyede 3.100 milden fazladır.
Başka bir olasılık: ilk subsonik dalga yıldızın dış kısmına ulaştığında patlar, beyaz cücenin çökmesine, yanmamış nükleer yakıtın karışmasına ve daha sonra patlamaya yol açar.
Simülasyonlarda patlamaya bu geçişi gözlemleyebilseydik çok güzel olur. Dedi Plewa.
Flash Center bilim adamları zaten bu anı simülasyonlarında yeniden yaratmanın eşiğinde. DOE'nin fazladan bilgisayar zamanı onları eşiğin ötesine itmelidir.
Merkez, tüm yıldız simülasyonu için simülasyonlarının çözünürlüğünü bir kilometreye (milin onda biri) artıracak. Daha önce, merkez tüm yıldız simülasyonu için beş kilometre veya yıldızın sadece sekizde birini kapsayan bir simülasyon için 2,5 kilometre (1,5 mil) çözünürlük elde edebiliyordu.
Plewa, son simülasyonların yıldızın diğer bölümlerinde meydana gelebilecek bozulmaları yakalayamadığını söyledi. Ama yakında bilimsel kalıntılar haline gelebilirler.
Umarım yaza kadar tüm simülasyonları yaparız ve verileri analiz etmeye devam edeceğiz? dedi.
Orijinal Kaynak: Chicago Üniversitesi Haber Bülteni
