画像クレジット：シカゴ大学
大学の科学者たちは、これまでに試みられた爆発する星の最も高度なスーパーコンピュータシミュレーションを実行する準備をしています。
Tomasz Plewa（天体物理熱フラッシュおよび天文学＆天体物理学センターの上級研究員）は、シミュレーションにより、超新星と呼ばれる爆発する星の力学が前例のない詳細で明らかになることを期待しています。
このシミュレーションは、米国エネルギー省の特別なスーパーコンピューティング時間270万時間のフラッシュセンターへの特別な割り当てによって可能になりました。フラッシュセンターでは、通常、年間500,000時間未満のスーパーコンピューター時間が使用されます。
？これは想像を超えていますか？大学とアルゴンヌ国立研究所の研究チームに代わってフラッシュセンターの提案を提出したプレワは言った。
フラッシュセンタープロジェクトは、昨年7月にエネルギースペンサーアブラハム長官によって発表された新しい競争力のあるプログラムの下でスーパーコンピュータの時間割り当てを受け取るために選択された3つのうちの1つです。
他の2つの受賞した提案は、120万プロセッサ時間を受け取ったジョージア工科大学と、100万プロセッサ時間を受け取ったDOEのローレンスバークレー国立研究所からのものです。
スーパーコンピュータの時間は、フラッシュセンターが核燃料のほとんどまたはすべてを燃焼させた白い矮小星の爆発をより正確にシミュレートするのに役立ちます。これらの超新星は非常に明るく輝くので、天文学者はそれらを使って宇宙の距離を測定します。それにもかかわらず、超新星の間に何が起こるかについての多くの詳細は不明のままです。
超新星のシミュレーションは膨大な時間と空間を伴うため、計算量が多くなります。白色矮星は、何百万年もの間、伴星からの物質を重力によって蓄積しますが、1秒未満で点火します。シミュレーションでは、数百分の1インチから星の表面全体までのスケールで発生する物理プロセスも考慮する必要があります。これは、地球と同じ大きさです。
同様の計算上の問題は、DOEの核兵器である備蓄管理プログラムに違反しています。 1996年にクリントン大統領が調印した包括的核実験禁止条約の結果、国の核兵器の信頼性は、現場ではなくコンピューターシミュレーションで検証する必要があります。
最終的に質問は、核兵器の経年劣化はどのようになっているか、そしてあなたのコードはその経年変化プロセスを正しく予測しているのですか？プレワは言った。
フラッシュセンターの科学者は、シミュレーションの結果を実験室実験および望遠鏡観測の両方と比較することにより、超新星コードの精度を検証します。たとえば、超新星のスペクトル観測は、爆発で生成された化学元素を明らかにする一種のバーコードを提供します。これらの観察は現在シミュレーションと矛盾しています。
現在のシミュレーションと、化学組成および元素の生成に関する観察結果を照合したいですか？プレワは言った。
科学者はまた、星が超新星になる直前に発生する一連の事象をより明確に見たいと考えています。超新星は白い矮小星の中心から始まり、風船のように表面に向かって膨張しているようです。
ある理論によれば、火炎面は最初は比較的ゆっくりと拡大しますか？毎秒60マイルの亜音速。次に、不明な点で、火炎面が爆発し、超音速に加速します。白い矮星の超高密度の素材では、超音速は毎秒3,100マイルを超えます。
別の可能性：最初の亜音速が星の外側の部分に到達すると小波が発生し、白色矮星の崩壊、未燃の核燃料の混合、その後の爆発につながります。
シミュレーションでこのデトネーションへの移行を観察できれば非常に良いでしょうか？プレワは言った。
フラッシュセンターの科学者たちは、この瞬間をシミュレーションで再現する寸前です。 DOEからの余分なコンピューター時間は、しきい値を超えてそれらを押し進めるはずです。
センターは、全星シミュレーションのシミュレーションの解像度を1 km（1/10マイル）に増やします。以前は、センターは、星全体のシミュレーションでは5キロメートル（3.1マイル）、星の1/8のみを含むシミュレーションでは2.5キロメートル（1.5マイル）の解像度を達成できました。
プレワ氏によると、後者のシミュレーションでは、星の他のセクションで発生する可能性のある摂動を捉えることができないという。しかし、それらはすぐに科学的遺物になるかもしれません。
？夏までにすべてのシミュレーションが完了し、データの分析に進むことを願っていますか？彼は言った。
元のソース：シカゴ大学のニュースリリース
