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天體物理學代碼模擬時間不到兩小時

2023-11-25 09:19:52綜合其它100

"Octo-Tiger"是一個突破性的天體化學學代碼,它使用自適應網格細化和一種新的方式來模擬任意幾何形狀的自重力和旋轉系統的演化,以達到卓越的模擬速率。這些模擬星體碰撞的新代碼比用于數值模擬的既定代碼愈加迅速。cFQ物理好資源網(原物理ok網)

這項研究來自于實驗計算機科學家和LSU數學與天文學系、LSU估算與技術中心、印第安納學院科科莫中學和悉尼麥考瑞學院的天體化學學家之間的奇特合作,最終在一年多的基準測試和科學模擬中達到了頂峰,并得到了法國國家科學基金會多項捐助,包括一項專門用于打破計算機科學和天體化學學之間障礙的支助。cFQ物理好資源網(原物理ok網)

以此我們可以探求更多的參數空間,在特別高的空間碼率下檢測一個模型,或在合并后更長的時間內擴充模擬,以包括更完整的數學模型,比如,列入幅射轉移。"cFQ物理好資源網(原物理ok網)

這部電影顯示了兩顆白矮星在彼此的軌道上的運動模擬。我們正俯瞰著這兩顆星體,由于它們開始合并在一起。cFQ物理好資源網(原物理ok網)

顏色表示二氧化碳在軌道或中間平面上的密度,紅色表示最密集的二氧化碳天體物理專業代碼,紅色表示最不密集的。箭頭表示二氧化碳的速率。綠色箭頭對應于1000公里/秒的高速率,紅色箭頭對應于1公里/秒的低速率。左上角的時間顯示為秒。該雙星最初每兩分鐘完成一個軌道,總的模擬時間不到兩小時,代表了該雙星在合并前生命中的最后幾個小時。資料來源:Sagiv,LSUcFQ物理好資源網(原物理ok網)

近來發表在《皇家天文學會季刊》上的“八爪虎”(Octo-Tiger):一個新的、使用HPX并行化的星體合并的三維流體熱學代碼,通過基準測試研究了代碼的性能和精度。將她們的結果與已知的剖析解決方案以及其他基于網格的代碼,如流行的FLASH進行了比較。據悉,她們估算了兩個白矮星之間從初期質量轉移到合并的互相作用,并將結果與過去類似系統的模擬進行了比較。"在美國最快的超級計算機Gadi(世界500強排行第25位)上進行的測試表明天體物理專業代碼,Octo-Tiger在核心數超過8萬的情況下運行,對于小型的星體合并模型顯示出卓越的性能,"DeMarco說。"有了Octo-Tiger,我們除了可以大大降低等待時間,但是我們的模型可以回答更多我們關心的問題。"cFQ物理好資源網(原物理ok網)

Octo-Tiger目前被優化為模擬可由各向異性結構近似的分解良好的星體的合并,如白矮星或主序星。因為采用了校準算法,重力求解器將角動量保存到機器精度。該代碼使用HPX并行化,容許工作和通訊的重疊,并帶來出眾的擴充特點,在更短的時間內解決大問題。該研究概述了當前和計劃中的發展領域,致力解決與瞬態現象觀測有關的一些化學現象。cFQ物理好資源網(原物理ok網)

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