Projekt Illustris - Illustris project

Část série na
Fyzická kosmologie
Celá obloha odvozená z devítiletých dat WMAP
Experimenty
  • Kategorie Kategorie
  • Krabí mlhovina.jpg Astronomický portál

The Projekt Illustris je pokračující řada astrofyzikálních simulace provozováno mezinárodní spoluprací vědců.[1] Cílem je studovat procesy formování a vývoj galaxií v vesmír s komplexním fyzickým modelem. První výsledky jsou popsány v řadě publikací[2][3][4] po širokém pokrytí tisku.[5][6][7] Projekt veřejně zveřejnil všechna data vytvořená simulacemi v dubnu 2015. V návaznosti na projekt, IllustrisTNG, byla představena v roce 2017.

Simulace Illustris

Přehled

Originál Projekt Illustris bylo provedeno Mark Vogelsberger[8] a spolupracovníci jako první rozsáhlá aplikace formování galaxií podle nového kódu Arepo od Volkera Springela.[9]

The Projekt Illustris zahrnuje ve velkém měřítku kosmologický simulace z vývoj vesmíru, zahrnující počáteční podmínky Velký třesk, do současnosti 13,8 miliardy let později. Modelování založené na nejpřesnějších datech a výpočtech, které jsou v současné době k dispozici, jsou porovnány se skutečnými nálezy pozorovatelný vesmír za účelem lepšího pochopení podstaty vesmír, počítaje v to formace galaxií, temná hmota a temná energie.[5][6][7]

Simulace zahrnuje mnoho fyzikálních procesů, které jsou považovány za kritické pro tvorbu galaxií. Patří mezi ně tvorba hvězd a následná „zpětná vazba“ v důsledku výbuchů supernov, stejně jako tvorba superhmotných černých děr, jejich spotřeba blízkého plynu a jejich různé způsoby energetické zpětné vazby.[1][4][10]

Obrázky, videa a další vizualizace dat pro veřejnou distribuci jsou k dispozici na oficiální mediální stránka.

Výpočtové aspekty

Hlavní Illustris simulace byla spuštěna na Curie superpočítač na CEA (Francie) a Superpočítač SuperMUC na Leibniz Computing Center (Německo).[1][11] Bylo požadováno celkem 19 milionů hodin CPU s využitím 8 192 Jádra CPU.[1] Maximální využití paměti bylo přibližně 25 TB RAM.[1] V průběhu simulace bylo uloženo celkem 136 snímků, celkem tedy přes 230 TB kumulativního objemu dat.[2]

Ke spuštění simulací Illustris byl použit kód s názvem „Arepo“. Napsal jej Volker Springel, stejný autor jako PŘÍSTROJ kód. Název je odvozen od Satorovo náměstí. Tento kód řeší spojené rovnice gravitace a hydrodynamika používat diskretizace prostoru na základě pohybu Voronoi mozaikování. Je optimalizován pro provoz na velkých superpočítačích s distribuovanou pamětí pomocí a MPI přístup.

Veřejné zveřejňování údajů

V dubnu 2015 (jedenáct měsíců po zveřejnění prvních článků) projektový tým veřejně zveřejnil všechny datové produkty ze všech simulací.[12] Všechny původní datové soubory lze přímo stáhnout prostřednictvím webová stránka pro vydání dat. To zahrnuje skupinové katalogy jednotlivých halo a subhalos, stromy sloučení sledující tyto objekty v čase, data úplných snímků ve 135 různých časových bodech a různé doplňkové datové katalogy. Kromě přímého stahování dat umožňuje webové rozhraní API mnoho běžných vyhledávání a extrakce dat úkoly, které je třeba dokončit bez nutnosti přístupu k úplným souborům dat.

Německá poštovní známka

V prosinci 2018 uznala simulace Illustris Deutsche Post prostřednictvím speciální série razítko.

IllustrisTNG

Přehled

The Projekt IllustrisTNG „Nová generace“ navazující na původní simulaci Illustrisu byla poprvé představena v červenci 2017. Projektu se dosáhl tým vědců z Německa a USA vedený Volker Springel.[13] Nejprve byl vyvinut nový fyzický model, který mimo jiné nyní obsahuje Magnetohydrodynamika. Jsou plánovány tři simulace, což jsou různé objemy při různých rozlišeních. Mezilehlá simulace (TNG100) je ekvivalentní s původní simulací Illustris.

Na rozdíl od Illustrisu to běželo na stroji Hazel Hen v High Performance Computing Center, Stuttgart v Německu. Bylo zaměstnáno až 25 000 počítačových jader.

Veřejné zveřejňování údajů

V prosinci 2018 byla veřejně zveřejněna simulační data z IllustrisTNG. Datová služba zahrnuje a JupyterLab rozhraní.

Galerie

  • Razítko německé poštovní služby na počest simulace Illustris (2018)

  • Galaxie předpovězené simulací Illustris

  • IllustrisTNG: následná simulace Illustris

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E Zaměstnanci (14. června 2014). „Simulace Illustris - Směrem k prediktivní teorii formování galaxií“. Citováno 16. července 2014.
  2. ^ A b Vogelsberger, Mark; Genel, Shy; Springel, Volker; Torrey, Paul; Sijacki, Debora; Xu, Dandan; Snyder, Greg; Nelson, Dylan; Hernquist, Lars (14. května 2014). „Představujeme projekt Illustris: Simulace koevoluce temné a viditelné hmoty ve vesmíru“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 444 (2): 1518–1547. arXiv:1405.2921. Bibcode:2014MNRAS.444.1518V. doi:10.1093 / mnras / stu1536. S2CID  16470101.[trvalý mrtvý odkaz ]
  3. ^ Genel, Shy; Vogelsberger, Mark; Springel, Volker; Sijacki, Debora; Nelson, Dylan; Snyder, Greg; Rodriguez-Gomez, Vicente; Torrey, Paul; Hernquist, Lars (15. května 2014). „Illustris Simulation: vývoj populací galaxií v kosmickém čase“. Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 445 (1): 175–200. arXiv:1405.3749. Bibcode:2014MNRAS.445..175G. doi:10.1093 / mnras / stu1654. S2CID  18372674.[trvalý mrtvý odkaz ]
  4. ^ A b Vogelsberger, M .; Genel, S .; Springel, V .; Torrey, P .; Sijacki, D .; Xu, D .; Snyder, G .; Bird, S .; Nelson, D .; Hernquist, L. (8. května 2014). "Vlastnosti galaxií reprodukované hydrodynamickou simulací". Příroda. 509 (7499): 177–182. arXiv:1405.1418. Bibcode:2014 Natur.509..177V. doi:10.1038 / příroda13316. PMID  24805343. S2CID  4400772.
  5. ^ A b Aguilar, David A .; Pulliam, Christine (7. května 2014). „Astronomové vytvářejí první realistický virtuální vesmír - číslo vydání: 2014-10“. Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Citováno 16. července 2014.
  6. ^ A b Sbohem, Dennisi (16. července 2014). „Stalking the Shadow Universe“. The New York Times. Citováno 16. července 2014.
  7. ^ A b Nemiroff, R .; Bonnell, J., eds. (12. května 2014). „Illustris Simulation of the Universe“. Astronomický snímek dne. NASA. Citováno 16. července 2014.
  8. ^ "Katedra fyziky MIT". web.mit.edu. Citováno 22. listopadu 2018.
  9. ^ Vogelsberger, Mark; Sijacki, Debora; Kereš, Dušan; Springel, Volker; Hernquist, Lars (5. září 2012). "Pohyblivá síťová kosmologie: numerické techniky a globální statistika". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 425 (4): 3024–3057. arXiv:1109.1281. Bibcode:2012MNRAS.425.3024V. doi:10.1111 / j.1365-2966.2012.21590.x. ISSN  0035-8711. S2CID  118472303.
  10. ^ Vogelsberger, Mark; Genel, Shy; Sijacki, Debora; Torrey, Paul; Springel, Volker; Hernquist, Lars (23. října 2013). "Model pro kosmologické simulace fyziky formování galaxií". Měsíční oznámení Královské astronomické společnosti. 436 (4): 3031–3067. arXiv:1305.2913. Bibcode:2013MNRAS.436.3031V. doi:10.1093 / mnras / stt1789. ISSN  1365-2966. S2CID  119200587.
  11. ^ Mann, Adam (7. května 2014). Mann, Denise (ed.). „Superpočítače simulují vesmír v nebývalých detailech“. Kabelové. doi:10.36019/9780813564555. ISBN  9780813564555. Citováno 18. července 2014.
  12. ^ Nelson, D .; Pillepich, A .; Genel, S .; Vogelsberger, M .; Springel, V .; Torrey, P .; Rodriguez-Gomez, V .; Sijacki, D .; Snyder, G. F .; Griffen, B .; Marinacci, F .; Blecha, L .; Sales, L .; Xu, D .; Hernquist, L. (14. května 2014). „The Illustris Simulation: Public Data Release“. Astronomie a výpočetní technika. 13: 12–37. arXiv:1504.00362. Bibcode:2015A & C .... 13 ... 12N. doi:10.1016 / j.ascom.2015.09.003. S2CID  30423372.
  13. ^ "Mitarbeiter | Max-Planck-Institut für Astrophysik". www.mpa-garching.mpg.de. Citováno 22. listopadu 2018.

externí odkazy