CU-Boulder Supercomputer simulare a Universului asteptat pentru a ajuta in cautarea lipsă Matter

06 decembrie 2007

In poza este o porţiune de o simulare supercomputer al universului care prezintă o regiune aproximativ 1.5 miliarde de ani-lumină pe o parte. Obiect luminos în centru se află un grup galaxie aproximativ 1 milion-de miliarde de ori masa Soarelui. În între filamente, care păstrează cele mai multe din masa universului, sunt goluri gigant, sferice aproape gol de materie.

O mare parte din masa gazoasă a Universului este legată într-o reţea încâlcită de filamente cosmice care se întind de sute de milioane de ani-lumină, potrivit unui studiu nou supercomputer de către o echipă condusă de Universitatea din Colorado, la Boulder.

Studiul a indicat o parte semnificativă a gazului se află în filamente - care conectează clusterele de galaxii - ascunse de observare directă în nori de gaz enorme în spaţiul intergalactic cunoscut sub numele de mediu cald-fierbinte Intergalactic, sau capriciu, a declarat CU-Boulder profesorul Jack Burns a astrofizice şi planetare Departamentul de Ştiinţe. Echipa de realizat una dintre cele mai mari simulări cosmologice supercomputer vreodată, bucherie 2,5 la sută din universul vizibil în interiorul unui calculator pentru a modela o regiune de peste 1,5 miliarde de ani-lumina. Un an-lumină este egal cu aproximativ şase trilioane de kilometri.

Un document pe această temă va fi publicată în 10 decembrie problema Astrophysical Journal. În plus faţă de Burns, Lucrarea a fost scrisa de CU-Boulder de cercetare asociat Eric Hallman de APS, Brian O'Shea de Los Alamos National Laboratory, Norman Michael şi Rick Wagner de la Universitatea din California, San Diego şi Harkness Robert din San Diego Supercomputing Center.

A fost nevoie de cercetatorii de aproape un deceniu pentru a produce cod de computer extrem de complexe care au condus de simulare, care încorporează practic toate condiţiile fizice cunoscute ale universului ajunge înapoi în timp până aproape de Big Bang, a spus Burns. Simulare - care utilizează tehnici numerice avansate pentru a mări-in pe structuri interesante în univers - modelat de mişcare a materiei ca sa prabusit din cauza gravitaţiei şi a devenit suficient de densa pentru a forma filamente cosmice şi a structurilor de galaxie.

"Vedem acest lucru ca pe un progres real în termeni de tehnologie şi la progresul ştiinţific", a spus Burns. "Noi credem ca acest efort ne aduce cu un pas semnificativ mai aproape de intelegerea constitutive fundamentale ale universului."

Conform modelului cosmologic standard, universul este format din aproximativ 25 procente din materia întunecată şi 70 la sută de energie întunecată în jurul valorii de 5 la suta Materie normale, a spus Burns. Materie normală compune în principal din barioni - hidrogen, heliu si elemente mai grele - şi observaţiile arată că aproximativ 40 la suta din barioni sunt în prezent pentru inventar. Astrofizicieni Mulţi cred că sunt în lipsă barioni capriciu, a spus Burns.

"În următorii ani, cred ca aceste filamente pot fi detectabile în capriciu folosind noile state-of-the-art telescoape", a spus Burns, care, impreuna cu Hallman este un coleg la Centrul de CU-Boulders pentru Astronomie Astrofizică şi spaţiu. "Noi credem că, începem să vedem aceste filamente şi să înţeleagă natura lor, vom afla mai multe despre barioni lipsă din univers."

Doi dintre telescoape cheie care astrofizicienii vor folosi în căutarea lor pentru capriciu sunt de 10 metri de Sud Telescopul Polul în Antarctica şi de 25 de metri Cornell-Caltech Atacama Telescope, sau CCAT, fiind construit în Chile Deşertul Atacama, a spus Burns. CU-Boulder oamenii de ştiinţă sunt parteneri în ambele observatoare.

Telescop CCAT va aduna radiaţii de la lungimi de undă sub-milimetrice, care sunt mai mult decât undele infrarosii, dar mai mică decât undele radio. Acesta va permite astronomilor să egal înapoi în timp pentru a atunci când galaxii aparut pentru prima data - doar un miliard de ani sau aşa după Big Bang - care le permite să sonda copilăria a obiectelor şi procesul prin care s-au format, a spus Burns.

Telescopul Polul Sud se uită la lungimi de undă milimetru, sub-milimetru şi microunde a spectrului de frecvenţe şi este utilizat pentru a cauta, printre altele, radiaţiile cosmice de fond cu microunde - rămăşiţele răcit a Big Bang-ului, a spus Burns. Cercetatorii spera să folosească telescoape pentru a estima de încălzire a radiaţiei cosmice de fond cum se deplaseaza prin capriciu, folosind schimbarile de temperatura radiatiei ca un trasor de soiuri pentru filamente masive.

Echipa de CU-Boulder conduse de alergat cod de computer pentru un total de ore de procesor aproximativ 500.000 de la centrele de procesare rapidă două - San Diego Supercomputer Center si Centrul National pentru aplicaţii de procesare rapidă de la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign. Echipa a generat aproximativ 60 terabytes de date în timpul calculelor, echivalent cu trei-patru ori pentru a-text digital, în toate volumele din Biblioteca Congresului SUA, a spus Burns.

Burns a declarat cod de computer sofisticat folosit pentru simularea universul este similar în anumite privinţe un cod utilizate pentru simulări complexe supercomputer din atmosfera Pământului şi a schimbărilor climatice, din moment ce ambele anchete se concentreze foarte mult pe dinamica fluidelor.

Studiul a Astrophysical Journal a fost finantat de NASA, National Science Foundation şi Departamentul de Energie al SUA prin Los Alamos National Laboratory.

Contact: Jack Burns, (303) 735-0963
Jack.Burns @ cu.edu
Jim Scott, (303) 492-3114

Imprimare | E-mail această poveste