Проект Illustris - Illustris project
| Часть серии по |
| Физическая космология |
|---|
 |
Проект Illustris представляет собой непрерывную серию астрофизических симуляций, проводимых международным сотрудничеством ученых. Цель состоит в том, чтобы изучить процессы образования и эволюции галактик во Вселенной с помощью всеобъемлющей физической модели. Первые результаты описаны в ряде публикаций после широкого освещения в прессе. В апреле 2015 года в рамках проекта были опубликованы все данные, полученные в результате моделирования. В 2017 году был представлен следующий за проектом проект IllustrisTNG.
Моделирование Illustris
Обзор
Первоначальный проект Illustris был выполнен Марком Фогельсбергером и его сотрудниками как первое крупномасштабное приложение для формирования галактик по новому коду Арепо Фолькера Спрингеля.
Проект Illustris включает крупномасштабные космологические моделирования на эволюции Вселенной , охватывая начальные условия Большого взрыва , до сегодняшнего дня, 13,8 миллиарда лет спустя. Моделирование, основанное на наиболее точных данных и расчетах, доступных в настоящее время, сравнивается с фактическими данными наблюдаемой Вселенной , чтобы лучше понять природу Вселенной , включая формирование галактик , темную материю и темную энергию .
Моделирование включает в себя множество физических процессов, которые считаются критическими для образования галактик. К ним относятся образование звезд и последующая «обратная связь» из-за взрывов сверхновых, а также образование сверхмассивных черных дыр, потребление ими близлежащего газа и их многочисленные режимы энергетической обратной связи.
Изображения, видео и другие визуализации данных для публичного распространения доступны на официальной странице СМИ .
Вычислительные аспекты
Основное моделирование Illustris выполнялось на суперкомпьютере Curie в CEA (Франция) и суперкомпьютере SuperMUC в вычислительном центре Leibniz (Германия) . Всего потребовалось 19 миллионов процессорных часов при использовании 8 192 процессорных ядер . Пиковое использование памяти составило примерно 25 ТБ ОЗУ. В ходе моделирования было сохранено 136 снимков, что в сумме составляет более 230 ТБ совокупного объема данных.
Код под названием «Arepo» использовался для запуска моделирования Illustris. Его написал Фолькер Спрингель, тот же автор, что и код GADGET . Название происходит от площади Сатор . Этот код решает связанные уравнения гравитации и гидродинамики, используя дискретизацию пространства на основе движущейся мозаики Вороного . Он оптимизирован для работы на больших суперкомпьютерах с распределенной памятью с использованием подхода MPI .
Публикация данных
В апреле 2015 года (через одиннадцать месяцев после публикации первых статей) команда проекта публично опубликовала все продукты данных по всем симуляциям. Все исходные файлы данных можно напрямую загрузить через веб-страницу выпуска данных . Сюда входят групповые каталоги отдельных ореолов и субгало, деревья слияния, отслеживающие эти объекты во времени, полные снимки данных о частицах в 135 различных временных точках и различные дополнительные каталоги данных. В дополнение к прямой загрузке данных веб-API позволяет выполнять многие общие задачи поиска и извлечения данных без необходимости доступа к полным наборам данных.
Немецкая почтовая марка
В декабре 2018 года симуляция Illustris была признана Deutsche Post специальной маркой серии .
IllustrisTNG
Обзор
Проект IllustrisTNG , «следующее поколение», продолжающий оригинальную симуляцию Illustris, был впервые представлен в июле 2017 года. Проект был реализован группой ученых из Германии и США под руководством профессора Фолькера Спрингеля . Во-первых, была разработана новая физическая модель, которая, среди прочего, теперь включает магнитогидродинамику . Планируется три моделирования, разных объемов с разным разрешением. Промежуточное моделирование (TNG100) эквивалентно исходному моделированию Illustris.
В отличие от Illustris, он работал на машине Hazel Hen в Центре высокопроизводительных вычислений в Штутгарте, Германия. Было задействовано до 25 000 компьютерных ядер.
Публикация данных
В декабре 2018 года данные моделирования из IllustrisTNG были опубликованы. Служба данных включает интерфейс JupyterLab .
Галерея
Марка почтовой службы Германии в честь моделирования Illustris (2018)
Галактики, предсказанные с помощью моделирования Illustris
IllustrisTNG: продолжение моделирования Illustris
Смотрите также
Рекомендации
Внешние ссылки
-
Официальный веб-сайт
- Пресс-релиз - Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики (7 мая 2014 г.).
- Видео (06:44) - Моделирование "Illustris" на YouTube - Illustris-Project (6 мая 2014 г.).
- Видео (86:49) - «Поиск жизни во Вселенной» на YouTube - НАСА (14 июля 2014 г.)