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2/5/08 - DJ:

Supercomputadora para simular supernovas

Un equipo de científicos gastarán 22 millones de horas computacionales durante el próximo año en una de las supercomputadoras más grandes del mundo, simulando un evento que toma menos de cinco segundos.
Simulación de Supernova Tipo Ia

Robert Fischer y Carl Jordan, de la Universidad de Chicago, están entre los científicos del equipo. En su trabajo exploran cómo las leyes de la naturaleza se desarrollan a extremas temperaturas y presiones. La supercomputadora Blue Gene/P en el Laboratorio Nacional Argonne servirá como su herramienta primaria para estudiar a las estrellas explosivas.

La supercomputadora "es una de las más grandes y rápidas en el mundo", dice Fischer. Las computadoras de escritorio contienen típicamente sólo uno o dos procesadores; Blue Gene/P tiene más de 160.000 procesadores!! Lo que a una computadora de escritorio le llevaría miles de años, esta supercomputadora lo puede realizar en tres días.

Sistema Blue Gene/P

El Centro Flash de Investigación de la Universidad tiene asignaciones computacionales en el Laboratorio Argonne gracias al Departamento de Energía por su interés en la física que se lleva a cabo a extremas concentraciones de energía, incluyendo las supernovas.

Un mejor entendimiento de las supernovas Tipo Ia es crítico para resolver el misterio de la energía oscura, uno de los grandes desafíos de los cosmólogos actuales. La energía oscura está, de alguna manera, causando que el Universo se expanda en forma acelerada.

Los cosmólogos descubrieron la energía oscura al usar las supernovas Ia como dispositivos de medición cósmica. Este tipo de explosiones estelares exponen aproximadamente el mismo brillo, por lo que los científicos pueden así calcular la distancia a las galaxias en las que se alojan las supernovas. Sin embargo, su brillo varía un poco, aproximadamente un 15%. "Para entender realmente la energía oscura, debes bajar esta variación a cerca de 1 porciento", dice Jordan.

La densidad de las estrellas enanas blancas, de las que evolucionan las supernovas Ia, es extrema. Cuando las estrellas del tamaño del Sol alcanzan el final de sus vidas, han expulsado la mayoría de su masa y dejan un núcleo del tamaño de la Luna. Una cuchara de material, un centímetro cúbico, de una enana blanca, pesaría miles de toneladas métricas. "Son objetos increíblemente densos".

Las supernovas Tipo Ia se cree que ocurren en sistemas binarios. Cuando una enana blanca tiene una compañera a la que le quitó suficiente material, ocurre una explosión.

En las simulaciones, el equipo analizará cómo ocurren las explosiones en cuatro posibles escenarios que llevan a supernovas Tipo Ia. Esto puede ocurrir como una deflagración o una detonación.

"Imagine una pileta de gasolina y tire un fósforo en ella. El tipo de explosión a través de la pileta de gasolina es una deflagración. Una detonación es simplemente si se enciende un paquete de dinamita y se permite su explosión", explica Jordan.

"Para determinar cómo las simulaciones se relacionan con las actuales supernovas, debemos realizar más de mil diferentes simulaciones este año para variar los parámetros en los modelos para ver cómo esos parámetros afectan a la supernova", señala Jordan.

No es la primera vez que se realizan simulaciones de este tipo. Ya habíamos comentado anteriormente otras simulaciones de explosión de enanas blancas, así como las simulaciones computacionales realizadas para saber cómo afectaría a las enanas blancas un agujero negro.

Links relacionadosFuentes y links relacionados

Universidad de Chicago:Argonne supercomputer to simulate extreme physics of exploding stars


Crédito imágenesSobre las imágenes

Foto de una simulación de supernova Tipo Ia tomada poco después del momento de la detonación. La energía liberada es equivalente a más de 1000 bombas de hidrógeno de 100 megatones de TNT cada una.
Crédito: DOE NNSA ASC/Alliance Flash Center







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