Supertietokone simuloi tähdenlennon fysiikkaa

Joka sekunti maapalloon törmää miljoonia pienkappaleita avaruudesta. Tutkijat mallintavat supertietokoneilla silmälle näkymättömien mikrometeoriittien käyttäytymistä ilmakehässä.

"Meteorien simulaatiossa yritämme matkia erittäin monimutkaista ablaatioprosessia ja nähdä, ymmärrämmekö käynnissä olevan fysiikan", sanoo Meers Oppenheim Bostonin yliopistosta.

Suuret tutka-antennit, kuten hiljattain tuhoutunut Arecibo, pystyvät havaitsemaan useita meteoreja sekunnissa pieneltä osalta taivasta.

"Yritämme myös kehittää tapaa tulkita korkean erotuskyvyn havaintoja meteoreista, pääosin niiden tutkahavaintoja", Oppenheim jatkaa.

Simulaatiossa luodaan periaatteessa ilmakehää kuvaava laatikko. Sen keskelle asetetaan tähdenlennon aiheuttava kappale, josta sinkoaa atomeja. Mallinnus tarkastelee useita ilmiöitä, esimerkiksi syntyvän plasman tiheysjakaumaa.

Tavoitteena on mahdollistaa suuremman informaatiomäärän erottaminen tutkasignaalista. Kiinnostuksen kohteena ovat esimerkiksi tähdenlentoja aiheuttavien kappaleiden koot ja koostumukset.

"Käytännössä simulaatioissa mallinnetaan räjähdyksiä. Kaikki tämä fysiikka tapahtuu millisekunneissa tai sadoissa millisekunneissa ", Oppenheim selittää. 

Oma lukunsa ovat tulipallot, jotka ovat suurempien, esimerkiksi nyrkinkokoisten kappaleiden aiheuttamia. "Ne voivat kestää useita sekunteja." 

Tutkimus on saanut käyttöaikaa Texasissa sijaitsevalta Stampede2 -supertietokoneelta, joka on arvioitu maailman 35. tehokkaimmaksi supertietokoneeksi.

Aiheesta lisää Texas Advanced Computing Center (englanniksi)