Projeto Illustris - Illustris project

O projeto Illustris é uma série contínua de simulações astrofísicas conduzidas por uma colaboração internacional de cientistas. O objetivo é estudar os processos de formação e evolução de galáxias no universo com um modelo físico abrangente. Os primeiros resultados são descritos em várias publicações após ampla cobertura da imprensa. O projeto divulgou publicamente todos os dados produzidos pelas simulações em abril de 2015. Um acompanhamento do projeto, IllustrisTNG, foi apresentado em 2017.

Simulação Illustris

Visão geral

O projeto original da Illustris foi realizado por Mark Vogelsberger e colaboradores como a primeira aplicação de formação de galáxias em grande escala do novo código Arepo de Volker Springel.

O projeto Illustris inclui simulações cosmológicas em grande escala da evolução do universo , abrangendo as condições iniciais do Big Bang , até os dias atuais, 13,8 bilhões de anos depois. A modelagem, com base nos dados e cálculos mais precisos atualmente disponíveis, são comparados com as descobertas reais do universo observável , a fim de melhor compreender a natureza do universo , incluindo a formação de galáxias , matéria escura e energia escura .

A simulação inclui muitos processos físicos que são considerados críticos para a formação de galáxias. Isso inclui a formação de estrelas e o subsequente "feedback" devido a explosões de supernovas, bem como a formação de buracos negros supermassivos, seu consumo de gás próximo e seus múltiplos modos de feedback energético.

Imagens, vídeos e outras visualizações de dados para distribuição pública estão disponíveis na página oficial da mídia .

Aspectos computacionais

A simulação principal do Illustris foi executada no supercomputador Curie no CEA (França) e no supercomputador SuperMUC no Leibniz Computing Center (Alemanha) . Foi necessário um total de 19 milhões de horas de CPU, usando 8.192 núcleos de CPU . O pico de uso da memória foi de aproximadamente 25 TB de RAM. Um total de 136 instantâneos foram salvos ao longo da simulação, totalizando mais de 230 TB de volume de dados cumulativos.

Um código chamado "Arepo" foi usado para rodar as simulações do Illustris. Ele foi escrito por Volker Springel, o mesmo autor do código GADGET . O nome é derivado da Praça Sator . Este código resolve as equações acopladas de gravidade e hidrodinâmica usando uma discretização do espaço com base em um mosaico de Voronoi móvel . Ele é otimizado para funcionar em grandes supercomputadores de memória distribuída usando uma abordagem MPI .

Liberação de dados públicos

Em abril de 2015 (onze meses após a publicação dos primeiros artigos), a equipe do projeto divulgou publicamente todos os produtos de dados de todas as simulações. Todos os arquivos de dados originais podem ser baixados diretamente por meio da página de liberação de dados . Isso inclui catálogos de grupos de halos e subhalos individuais, árvores de fusão rastreando esses objetos ao longo do tempo, dados de partículas instantâneos completos em 135 pontos de tempo distintos e vários catálogos de dados suplementares. Além do download direto de dados, uma API baseada na web permite que muitas tarefas comuns de pesquisa e extração de dados sejam concluídas sem a necessidade de acesso aos conjuntos de dados completos.

Selo alemão

Em dezembro de 2018, a simulação Illustris foi reconhecida pelo Deutsche Post por meio de um selo de série especial .

IllustrisTNG

Visão geral

O projeto IllustrisTNG , "a próxima geração" após a simulação original do Illustris, foi apresentado pela primeira vez em julho de 2017. O projeto foi realizado por uma equipe de cientistas da Alemanha e dos Estados Unidos liderada pelo Prof. Volker Springel . Primeiro, um novo modelo físico foi desenvolvido, que entre outras características agora inclui magnetohidrodinâmica . Estão planejadas três simulações, que são volumes diferentes em resoluções diferentes. A simulação intermediária (TNG100) é equivalente à simulação original do Illustris.

Ao contrário do Illustris, ele foi executado na máquina Hazel Hen no High Performance Computing Center, em Stuttgart, na Alemanha. Até 25.000 núcleos de computador foram empregados.

Liberação de dados públicos

Em dezembro de 2018, os dados de simulação do IllustrisTNG foram divulgados publicamente. O serviço de dados inclui uma interface JupyterLab .

Galeria

Veja também

Referências

links externos