O cluster de computador calculará as ondas gravitacionais mais rápido do que o supercomputador anterior do instituto
p O novo supercomputador “Minerva” da Divisão “Relatividade Astrofísica e Cosmológica” do Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein) em Potsdam-Golm. Crédito:A. Okulla / Instituto Max Planck de Física Gravitacional
p O novo supercomputador "Minerva" foi colocado em operação no Instituto Max Planck de Física Gravitacional (Instituto Albert Einstein, AEI). Com 9, 504 núcleos de computação, Memória 38 TeraByte e desempenho máximo de 302,4 TeraFlop / s, é mais de seis vezes mais potente que seu antecessor. Os cientistas do departamento de "Relatividade Astrofísica e Cosmológica" agora podem computar significativamente mais formas de ondas gravitacionais e também realizar simulações mais complexas. p Sobre tudo, o novo cluster de computador - nomeado após a deusa romana da sabedoria - é usado para o cálculo de formas de onda gravitacionais. Essas ondulações no espaço-tempo - medidas pela primeira vez diretamente em setembro de 2015 - se originam quando objetos massivos, como buracos negros e estrelas de nêutrons, se fundem. Obter as formas exatas das ondas gravitacionais emitidas requer resolver numericamente o complicado de Einstein, equações de campo não lineares em supercomputadores como o Minerva. A AEI está na vanguarda desse campo há muitos anos e seus pesquisadores têm feito contribuições importantes para as ferramentas de software do comércio.
p Rastrear sinais fracos no ruído de fundo dos detectores e inferir informações sobre propriedades astrofísicas e cosmológicas de suas fontes requer o cálculo das fusões de muitos sistemas binários diferentes, como buracos negros binários ou pares de uma estrela de nêutrons e um buraco negro, com diferentes combinações de proporções de massa e spins individuais.
p "Esses cálculos exigem muito poder de computação e consomem muito tempo. A simulação da primeira onda gravitacional medida pelo LIGO durou três semanas - em nosso supercomputador anterior Datura, "diz a diretora da AEI, Professora Alessandra Buonanno." Minerva é significativamente mais rápida e agora podemos reagir ainda mais rápido a novas detecções e calcular mais sinais. "
p Simulação numérica do evento de onda gravitacional GW151226 associado a uma coalescência de buraco negro binário. A força da onda gravitacional é indicada pela elevação, bem como pela cor, com ciano indicando campos fracos e laranja indicando campos fortes. Os tamanhos dos buracos negros, bem como a distância entre os dois objetos, são aumentados por um fator de dois para melhorar a visibilidade. As cores nos buracos negros representam sua deformação local devido à sua rotação intrínseca (giro) e marés. Crédito:Simulação Numérica-Relativística:S. Ossokine, A. Buonanno (Instituto Max Planck de Física Gravitacional) e o projeto Simulating eXtreme Spacetime; visualização científica:T. Dietrich, R. Haas (Instituto Max Planck de Física Gravitacional)
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Pronto para a segunda corrida científica dos detectores de ondas gravitacionais
p Os detectores de ondas gravitacionais Advanced LIGO nos EUA (aLIGO) e GEO600 em Ruthe perto de Hanover iniciaram sua segunda execução de observação ("O2") em 30 de novembro de 2016. aLIGO está agora mais sensível do que nunca:Os detectores serão capazes de detectar sinais de cerca de 20% mais longe em comparação com O1, o que aumenta a taxa de eventos em mais de 70%.
p Pesquisadores da divisão de Relatividade Astrofísica e Cosmológica da AEI aprimoraram as capacidades dos detectores aLIGO para observar e estimar parâmetros de fontes de ondas gravitacionais antes do O2. Para a busca de fusões binárias de buracos negros, eles refinaram seus modelos de forma de onda usando uma sinergia entre soluções numéricas e analíticas das equações da relatividade geral de Einstein. Eles calibraram soluções analíticas aproximadas (que podem ser calculadas quase instantaneamente) com soluções numéricas precisas (que demoram muito, mesmo em computadores poderosos).
p Isso permite que os pesquisadores da AEI usem o poder de computação disponível de forma mais eficaz, pesquisem mais rapidamente e descubram mais sinais potenciais de buracos negros em fusão no O2, e para determinar a natureza de suas fontes. Os pesquisadores da AEI também prepararam simulações da fusão de estrelas de nêutrons e binários de estrelas de bósons. Estes podem ser observados simultaneamente na radiação eletromagnética e gravitacional, e pode fornecer novos testes precisos da teoria da relatividade geral de Einstein.