Publicado 26/04/2021 11:01CET

Marco computacional para la rápida simulación de fusiones estelares

Esta película muestra una simulación Octo-Tiger de dos estrellas enanas blancas en órbita una alrededor de la otra. Estamos mirando hacia abajo a las dos estrellas mientras comienzan a fusionarse.
Esta película muestra una simulación Octo-Tiger de dos estrellas enanas blancas en órbita una alrededor de la otra. Estamos mirando hacia abajo a las dos estrellas mientras comienzan a fusionarse. - SAGIV SHIBER, LSU

   MADRid, 26 Abr. (EUROPA PRESS) -

   Un innovador código de astrofísica ha proporcionado un marco computacional confiable para modelar colisiones entre estrellas, con mayor rapidez que el código establecido para simulaciones numéricas.

   Llamado Octo-Tiger, este nuevo código simula la evolución de sistemas autogravitantes y giratorios de geometría arbitraria utilizando un refinamiento de malla adaptable y un nuevo método para paralelizar el código para lograr velocidades superiores.

   La investigación surgió de una colaboración única entre científicos informáticos experimentales y astrofísicos del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad Estatal de Luisiana (LSU), el Centro LSU de Computación y Tecnología, la Universidad de Indiana Kokomo y la Universidad Macquarie, Australia, que culminó en más de un año de pruebas de referencia y simulaciones científicas, incluida una diseñada específicamente para romper la barrera entre la ciencia de la computación y la astrofísica.

   "Gracias a un esfuerzo significativo a través de esta colaboración, ahora tenemos un marco computacional confiable para simular fusiones estelares", dijo Patrick Motl, profesor de física en la Universidad de Indiana en Kokomo.

   "Al reducir sustancialmente el tiempo computacional para completar una simulación, podemos comenzar a plantear nuevas preguntas que no podrían abordarse cuando una simulación de fusión única era preciosa y consumía mucho tiempo. Podemos explorar más espacio de parámetros, examinar una simulación en niveles muy altos resolución espacial o para tiempos más largos después de una fusión, y podemos extender las simulaciones para incluir modelos físicos más completos incorporando transferencia radiativa, por ejemplo".

   Recientemente publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, "Octo-Tiger: Un nuevo código hidrodinámico 3D para fusiones estelares que utiliza la paralelización HPX", investiga el rendimiento y la precisión del código a través de pruebas de referencia.

   Octo-Tiger está actualmente optimizado para simular la fusión de estrellas bien resueltas que pueden ser aproximadas por estructuras barotrópicas, como enanas blancas o estrellas de secuencia principal. El solucionador de gravedad conserva el momento angular a la precisión de la máquina, gracias a un algoritmo de corrección. Este código utiliza la paralelización de HPX, lo que permite la superposición de trabajo y comunicación y conduce a excelentes propiedades de escala para resolver grandes problemas en períodos de tiempo más cortos.

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