科学|太空探索:银河系的风使研究人员,以前所未有的规模探测星系?( 二 )


在Titan , 一个包含超过18,000个GPU的27千万亿次浮点运算系统中 , Cholla找到了它的匹配 。 在亚利桑那大学的GPU集群上测试代码之后 , Robertson和Schneider在两个小的OLCF Director's Discretionary奖项下对Cholla进行了基准测试 , 然后让代码在INCITE下松散 。 在测试运行中 , 代码已经在超过16,000个GPU上进行了扩展 。 “我们可以使用泰坦全部 , ”罗伯森说 , “这有点令人惊讶 , 因为该系统的绝大部分功能都在GPU中 。 ”

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代码和计算机的配对为Robertson和Schneider提供了生成直径超过15光年的气体云的高保真模拟所需的工具 。 此外 , 该团队可以放大模拟的部分内容 , 以孤立地研究银河风的阶段和属性 。 这种能力帮助该团队排除了一种理论 , 即靠近银河系中心的冷云可以被来自超新星的快速移动的热风推出 。
“答案是不可能 , ”罗伯森说 。 “炎热的风实际上切碎了云层 , 云层变得非常狭窄 。 它们就像是很难推开的小缎带 。 ”

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银河目标!
Robertson和Schneider已经证明了Cholla的计算能力 , 现在正计划进行全银河模拟 , 比之前的努力大10到20倍 。 扩大模拟的大小将使团队能够测试磁盘星系(如M82)中银河系风的出现的替代理论 。 该理论表明 , 当冷却气体膨胀和冷却时 , 冷气流会从热流出物中冷凝出来 。
“这是在分析模型中提出的 , 但未在模拟中进行测试 , ”罗伯森说 。 “你必须对整个星系进行建模以捕捉这个过程 , 因为流出的动态是需要对磁盘进行全局模拟的 。 ”

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全星系模拟可能由数千亿个细胞组成 , 代表超过30,000光年的空间 。 为了覆盖这一范围 , 团队必须牺牲决心 。 然而 , 它可以依靠其详细的气体云模拟来桥接尺度并在更大的模拟中通知未解决的物理 。
“这就是在不同规模上进行这些模拟的有趣之处 , ”罗伯逊说 。 “我们可以在事后进行校准 , 以了解我们如何通过更粗略 , 更大的模拟来解决故事 。 ”

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