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💫Los vientos galácticos impulsan la investigación

Vientos galácticos impulsan a los investigadores a explorar galaxias a una escala sin precedentes

El código de Cholla se apoya en la potencia de GPU de Titan para realizar simulaciones de gran volumen y alta resolución

Fecha: 10 de agosto de 2017


Fuente: Laboratorio Nacional DOE / Oak Ridge

Resumen:

Después de usar el supercomputador Titan en el Oak Ridge National Laboratory para descartar un mecanismo potencial para el viento galáctico, los astrofísicos están intentando generar casi una trillón de células de simulación de una galaxia entera, que sería la mayor simulación de una galaxia jamás.


HISTORIA COMPLETA

En lugar de empujarse, la simulación muestra que el material frío se calienta gradualmente hasta que se incorpora completamente al viento caliente.

Crédito: Evan Schneider, Universidad de Princeton

Cuando los astrónomos miran al universo, lo que ven a menudo excede los límites de la comprensión humana. Tal es el caso de galaxias de baja masa - galaxias una fracción del tamaño de nuestra propia Vía Láctea.

Estos sistemas pequeños y débiles formados por millones o miles de millones de estrellas, polvo y gas constituyen el tipo más común de galaxia observado en el universo. Pero según los modelos más avanzados de los astrofísicos, las galaxias de baja masa deben contener muchas más estrellas de las que parecen contener.

Una teoría principal para esta discrepancia gira en torno a las fuentes de salida de gases que se observan al salir de algunas galaxias. Estas salidas son impulsadas por la vida y muerte de las estrellas, específicamente los vientos estelares y las explosiones de supernova, que colectivamente dan lugar a un fenómeno conocido como "viento galáctico". Como la actividad estrella expulsa el gas en el espacio intergaláctico, las galaxias pierden materia prima preciosa para hacer nuevas estrellas. La física y las fuerzas en juego durante este proceso, sin embargo, siguen siendo algo de un misterio.

Para entender mejor cómo el viento galáctico afecta la formación estelar en las galaxias, un equipo de dos personas dirigido por la Universidad de California en Santa Cruz se volvió a la informática de alto rendimiento en el Oak Ridge Leadership Computing Facility (OLCF) DOE) Oficina de la Facilidad de Usuario de Ciencia ubicada en el Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) del DOE. Específicamente, el astrofísico Brant Robertson de UC Santa Cruz y el estudiante de posgrado de la Universidad de Arizona Evan Schneider (ahora un miembro de Hubble en la Universidad de Princeton) aumentaron su código hidrodinámico Cholla en el supercomputador Cray XK7 Titan de OLCF para crear simulaciones altamente detalladas del viento galáctico.

"El proceso de generar vientos galácticos es algo que requiere una resolución exquisita sobre un gran volumen para entender - mucho mejor resolución que otras simulaciones cosmológicas que modelan poblaciones de galaxias", dijo Robertson. "Esto es algo que realmente necesitas que haga una máquina como Titán".

Después de ganar una asignación en Titán a través del programa INCITE del DOE, Robertson y Schneider comenzaron pequeños, simulando un viento caliente, supernova-conducido que chocaba con una nube fresca del gas a través de 300 años ligeros del espacio. (Un año luz es igual a la distancia que la luz viaja en 1 año). Los resultados permitieron al equipo descartar un mecanismo potencial para el viento galáctico.


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