Кредитна слика: Университи оф Цхицаго
Универзитетски научници се припремају за покретање најнапредније суперкомпјутерске симулације експлодирајуће звезде икада покушане.
Томасз Плева, старији научни сарадник у Центру за астрофизичке термонуклеарне трептаје и астрономију и астрофизику, очекује да ће симулација у непознатим детаљима открити механику експлодирања звезда, званих супернове.
Симулацију је омогућило америчко Министарство енергетике посебно издвајање изванредних 2,7 милиона сати суперкомпјутерског времена за Фласх центар, који обично користи мање од 500 000 сати времена суперкомпјутера годишње.
? То је изван маште, рекао је Плева, који је у име истраживачког тима на Универзитету и Националној лабораторији Аргонне поднио приједлог Фласх Центра.
Пројект Фласх Центер био је један од три одабрана за добијање алокације времена за суперкомпјутер у оквиру новог такмичарског програма који је прошлог јула најавио секретар за енергетику Спенцер Абрахам.
Друга два победничка предлога стигла су из Џорџијског технолошког института, који је добио 1,2 милиона процесорских сати, и ДОЕ-ове Лавренце Беркелеи Натионал Лаборатори, која је добила милион процесорских сати.
Вријеме суперкомпјутера ће помоћи Фласх центру да прецизније симулира експлозију бијеле патуљасте звијезде, која је сагорјела већину или читаво нуклеарно гориво. Ове супернове блистају тако јако да их астрономи користе за мерење растојања у свемиру. Ипак, многи детаљи о томе шта се догађа током супернове остају непознати.
Симулација супернове је рачунски интензивна јер укључује огромне размере времена и простора. Беле патуљасте звезде гравитационо акумулирају материјал из пратеће звезде милионима година, али се запале за мање од секунде. Симулације морају такође узети у обзир физичке процесе који се дешавају на скали која се креће од неколико стотина инча до целе површине звезде, а која је по величини упоредива са Земљом.
Слични рачунски проблеми вежу ДОЕ-ов програм за управљање залихама и управљање нуклеарним оружјем. Уочи свеобухватног уговора о забрани тестирања, који је председник Цлинтон потписао 1996. године, поузданост нуклеарног арсенала нације мора се тестирати рачунарским симулацијама, а не на терену.
Питања су у коначници како време старења нуклеарног арсенала и да ли ваш кодекс предвиђа тај процес старења правилно ?? Рекла је Плева.
Научници Фласх Центра верификују тачност свог кода супернова, упоређујући резултате својих симулација, како са лабораторијским експериментима, тако и са телескопским осматрањима. Спектрална запажања супернова, на пример, пружају неку врсту бар кода који открива који хемијски елементи се стварају у експлозијама. Та се запажања тренутно сукобљавају са симулацијама.
? Желите да ускладите тренутне симулације са опажањима која се тичу хемијског састава и производње елемената? Рекла је Плева.
Научници такође желе јасније да виде низ догађаја који се дешавају непосредно пре него што звезда постане супернова. Чини се да супернова почиње у језгру беле патуљасте звезде и шири се према површини попут надуваног балона.
Према једној теорији, предњи дио пламена се у почетку шири релативно споро? подзвучна брзина од 60 миља у секунди. Тада, у неком непознатом тренутку, предњи пламен експлодира и убрзава се до надзвучних брзина. У ултра-густом материјалу белог патуљка, надзвучни брзине прелазе 3100 миља у секунди.
Друга могућност: почетни подзвучни талас се збуни када досегне спољни део звезде, што доводи до урушавања белог патуљка, мешања негорелог нуклеарног горива и затим детонације.
? Биће врло лепо ако бисмо у симулацијама приметили тај прелаз у детонацију ,? Рекла је Плева.
Научници Фласх Центра већ су на ивици да поново створе овај тренутак у својим симулацијама. Додатно рачунарско време од ДОЕ-а требало би да их гурне преко прага.
Центар ће повећати резолуцију својих симулација на један километар (шест десетина миље) за симулацију целе звезде. Раније је центар могао да постигне резолуцију од пет километара (3,1 миље) за симулацију целе звезде, или 2,5 километра (1,5 миљу) за симулацију која обухвата само једну осмину звезде.
Последње симулације не успевају да примете узнемирености које се могу дешавати на другим деловима звезде, рекао је Плева. Али ускоро би могле постати научне реликвије.
"Надам се да ћемо до лета да урадимо све симулације и да пређемо на анализу података?" рекао је.
Изворни извор: Новости у Чикагу
