Projekt Illustris - Illustris project
| Część serii na |
| Kosmologia fizyczna |
|---|
 |
Projekt Illustris to ciągła seria symulacji astrofizycznych prowadzonych przez międzynarodową współpracę naukowców. Celem jest zbadanie procesów formowania się i ewolucji galaktyk we wszechświecie za pomocą wszechstronnego modelu fizycznego. Wczesne wyniki zostały opisane w wielu publikacjach, które pojawiły się w prasie. W ramach projektu publicznie udostępniono wszystkie dane uzyskane w wyniku symulacji w kwietniu 2015 r. Kontynuacja projektu IllustrisTNG została przedstawiona w 2017 r.
Symulacja Illustris
Przegląd
Oryginalny projekt Illustris został zrealizowany przez Marka Vogelsbergera i współpracowników jako pierwsze zastosowanie nowatorskiego kodu Arepo Volkera Springela do formowania galaktyk na dużą skalę.
Projekt illustris obejmuje szeroką skalę kosmologicznych symulacje o ewolucji wszechświata , obejmujących początkowe warunki Big Bang , do dnia dzisiejszego, 13,8 mld lat później. Modelowanie, oparte na najdokładniejszych dostępnych obecnie danych i obliczeniach, porównuje się z rzeczywistymi odkryciami obserwowalnego Wszechświata w celu lepszego zrozumienia natury Wszechświata , w tym formowania się galaktyk , ciemnej materii i ciemnej energii .
Symulacja obejmuje wiele procesów fizycznych, które uważa się za krytyczne dla formowania się galaktyk. Obejmują one powstawanie gwiazd i późniejsze „sprzężenie zwrotne” w wyniku eksplozji supernowych, a także tworzenie supermasywnych czarnych dziur, ich zużycie pobliskiego gazu i ich wielorakie tryby energetycznego sprzężenia zwrotnego.
Obrazy, filmy i inne wizualizacje danych do publicznej dystrybucji są dostępne na oficjalnej stronie mediów .
Aspekty obliczeniowe
Główna symulacja programu Illustris została uruchomiona na superkomputerze Curie w CEA (Francja) i superkomputerze SuperMUC w Leibniz Computing Center (Niemcy) . Wymaganych było łącznie 19 milionów godzin procesora przy użyciu 8192 rdzeni procesora . Szczytowe użycie pamięci wynosiło około 25 TB pamięci RAM. W trakcie symulacji zapisano łącznie 136 migawek, co daje łącznie ponad 230 TB danych.
Do uruchomienia symulacji programu Illustris został użyty kod o nazwie „Arepo”. Został napisany przez Volkera Springela, tego samego autora, co kod GADŻETU . Nazwa pochodzi od placu Sator . Ten kod rozwiązuje sprzężone równania grawitacji i hydrodynamiki przy użyciu dyskretyzacji przestrzeni w oparciu o ruchomą teselację Woronoja . Jest zoptymalizowany pod kątem działania na dużych superkomputerach z rozproszoną pamięcią przy użyciu metody MPI .
Publikacja danych publicznych
W kwietniu 2015 r. (Jedenaście miesięcy po opublikowaniu pierwszych artykułów) zespół projektowy opublikował publicznie wszystkie produkty danych ze wszystkich symulacji. Wszystkie oryginalne pliki danych można pobrać bezpośrednio ze strony internetowej udostępniania danych . Obejmuje to katalogi grupowe poszczególnych halo i subhalos, drzewa połączeń śledzące te obiekty w czasie, pełne migawki danych cząstek w 135 różnych punktach czasowych oraz różne katalogi danych uzupełniających. Oprócz bezpośredniego pobierania danych, internetowy interfejs API umożliwia wykonywanie wielu typowych zadań wyszukiwania i ekstrakcji danych bez konieczności dostępu do pełnych zestawów danych.
Niemiecki znaczek pocztowy
W grudniu 2018 symulacja Illustris została wyróżniona przez Deutsche Post specjalnym znaczkiem serii .
IllustrisTNG
Przegląd
Projekt IllustrisTNG , „następna generacja” będący kontynuacją oryginalnej symulacji Illustris, został po raz pierwszy zaprezentowany w lipcu 2017 r. Projekt został zrealizowany przez zespół naukowców z Niemiec i USA kierowany przez prof. Volkera Springela . Najpierw opracowano nowy model fizyczny, który wśród innych funkcji obejmuje teraz Magnetohydrodynamikę . Planowane są trzy symulacje, które mają różne objętości i różne rozdzielczości. Symulacja pośrednia (TNG100) jest odpowiednikiem oryginalnej symulacji Illustris.
W przeciwieństwie do programu Illustris, został uruchomiony na maszynie Hazel Hen w High Performance Computing Center w Stuttgarcie w Niemczech. Zastosowano do 25 000 rdzeni komputerowych.
Publikacja danych publicznych
W grudniu 2018 roku dane symulacji z IllustrisTNG zostały udostępnione publicznie. Usługa danych obejmuje interfejs JupyterLab .
Galeria
Znaczek Poczty Niemieckiej na cześć Symulacji Illustris (2018)
Galaktyki przewidywane przez Symulację Illustris
IllustrisTNG: symulacja kontynuacji programu Illustris
Zobacz też
Bibliografia
Linki zewnętrzne
-
Oficjalna strona internetowa
- Informacja prasowa - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (7 maja 2014).
- Wideo (06:44) – Symulacja „Illustris” na YouTube – Illustris-Project (6 maja 2014).
- Wideo (86:49) – „Search for Life in the Universe” na YouTube – NASA (14 lipca 2014)