octo-tiger:突破天体物理学代码迅速模拟恒星碰撞

octo-tiger天体物理模拟

信用:Sagiv Shiber,LSU

“octo-tiger”的突破性天体物理学代码,使用自适应网格细化模拟任意几何形状的自我重力和旋转系统的演变和一种并行化代码以实现优越的速度。

这种新的代码模拟恒星冲突更迅速,而不是用于数值模拟的已建立的代码。该研究来自LSU物理学与天文学系的实验计算机科学家和天体物理学家之间的独特合作,是澳大利亚印第安纳大学Kokomo,麦格理大学的LSU物理与天文学系,最终介绍了一年的基准测试和科学模拟,由多个NSF补助金提供支持,包括专门设计用于打破计算机科学与天体物理学之间的屏障。

“由于对这一合作的重大努力,我们现在拥有可靠的计算框架来模拟恒星兼并,”印第安纳大学Kokomo的物理学教授Patrick Motl说。“通过大大减少计算时间来完成模拟,我们可以开始提出当单合并模拟珍贵而非常耗时时无法解决的新问题。我们可以探索更多参数空间,在合并后的非常高的空间分辨率或更长的时间检查模拟,我们可以通过结合辐射传输来扩展模拟以包括更完整的物理模型。“


这部电影显示了两个octo-tiger仿真白矮星彼此周围的星星。我们正俯视两星,开始合并在一起。颜色表明气体在轨道或中间板中的密集,棕色表示最密集的气体和蓝色最小致密。箭头表示气体的速度。红色箭头对应于1,000公里/秒,蓝色箭头的高速度,对应于1公里/秒的低速。左上角在几秒钟内显示时间。二进制最初完成每两分钟完成轨道,并且总模拟时间少于两个小时,在合并之前表示该二进制文件的最后几个小时。信用:Sagiv Shiber,LSU

最近发表于皇家天文学会的月度通知,“octo-tiger:使用HPX并行化的恒星合并的新的3D流体动力学代码,”通过基准测试调查代码性能和精度。作者,Dominic C.Marcello博士,博士后研究员;Sagiv Shiber博士,博士后研究员;杜邦弗兰克博士,教授;Geoffrey C. Clayton博士;研究科学家帕特里克迪哈博士;路易斯安那州立大学研究科学家Hartmut Kaiser博士 - 麦克里大学麦考之大学教授奥尔苏拉·德马科博士,印第安纳大学Kokomo教授Patrick M. Motl博士 - 在已知的情况下与分析解决方案相比,他们的结果与分析解决方案相比以及其他基于网格的代码,例如流行的闪光。此外,它们从早期群众转移到合并中的两个白矮星之间的相互作用,并将结果与​​过去的类似系统的仿真进行了比较。

“在澳大利亚最快的超级计算机的测试,Gadi(世界前500强名单中的第25名)显示,octo-tiger在核心计数超过80,000岁以上,为大型合并明星展示出色的效果,”De Marco表示。“与octo-tiger,我们不能只会急剧减少等待时间,但我们的模型可以回答我们关心的更多问题。”

octo-tiger目前经过优化,以模拟可溶解的恒星的合并,这些恒星可以用波奇结构近似,例如白矮星或主要序列恒星。由于校正算法,重力求解器节省了机电精度的角度。此代码使用HPX并行化,允许工作和通信重叠,并导致优异的缩放属性来解决较短的时间框架中的大问题。

“本文演示了如何将基于异步任务的运行时系统用作消息传递接口以支持重要的天体物理问题的实际替代方案,”Diehl说。

该研究概述了当前和计划的发展领域,旨在解决与瞬态观察的许多物理现象。

“虽然我们的特殊研究兴趣在恒星兼并和后果中,但奥克隆虎可以解决octo-tiger的计算天体物理学中存在各种问题,因为它的基本基础设施用于自我引力流体,”Motl说。

下面的动画是由Shiber编写的,他说,“奥科虎虎在准确性解决方案和缩放到成千上万的核心。这些结果展示了octo-tiger作为用于模拟二元系统和模拟恒星合并中的大规模转移的理想代码。“

参考:“octo-tiger:使用HPX并行化的恒星合并的新的,3D流体动力学代码”Dominic C Marcello,Sagiv Shiber,Orsola de Marco,Juhan Frank,Geoffrey C Clayton,Patrick M Motl,Patrick Diehl和Hartmut Kaiser,104月2021年,皇家天文社会的每月通知
DOI:10.1093 / mnras / stab937

7点评论在“octo-tiger:突破天体物理学代码迅速塑造恒星碰撞”

  1. 比较是具有自己视图点的两个基本代码和计算方法,它在呈现中是激进和准确的。谢谢octo -tiger码。

  2. 从其固有的几何形式和结构中的白矮星碰撞现象研究是一种成功的方法。octo-tiger代码是正确的路径。

  3. BibhutibhusanPatel.|4月25日,2021年3:48 AM|回复

    从其固有的几何形式和结构中的白矮星碰撞现象研究是一种成功的方法。octo-tiger代码是正确的路径。Motion or velocity of a galaxy with referrence to other(s) is related by Hubble’s law.Now indivisual galaxy stars obey law of gravity modified by Einstein.So geometric description along with orientation must be followed by laws with perfect representation of time and position in space.

  4. 有时,基于对具有奇点的古典黑洞的理解的正确路径可能意味着左路。
    在没有奇点的情况下能够模拟黑洞的特性,但具有偶像电磁矢量场的瞬变和冷凝器需要更多的研究。

    • 我们保证一般相对论和 - 通过观察确认 - 黑洞只有净电荷[搜索“无头发定理”]。所以没有偶极层。

      如果您正在寻找基本黑洞解决方案的替代品,所以说(虽然我发现它们几乎同样有问题)[https://en.wikipedia.org/wiki/generic_object_of_dark_energy.]。

      • “和 - 通过观察确认 - ”:= - 通过观察确认 - 。

        我应该暂时上述说,因为尽管有几种观察结果 - 最重要的引力波靠近孔,看起来是确认它们的完美球形(或椭圆形,用于旋转的黑洞) - 它们尚未形成共识选择(我知道的)。

  5. ......有些以r ...开头......然而,效果,而不是天体物理学。
    但是,有一种方法是更重要的问题:“木头有多少木屑,如果啄木头可以夹木”......它不再冷,或者是......

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