用11600个CPU，同时模拟中子星的引力波、磁场和中微子物理

高性能计算机将首次使同时模拟中子星的引力波、磁场和中微子物理成为可能。位于波茨坦马克斯普朗克引力物理研究所(爱因斯坦研究所/AEI)的计算相对论天体物理学部门投入了11600个CPU核心计算机集群的运行，这个名为樱花号的高性能集群位于加兴Max Planck计算与数据设备公司(MPCDF)，将用于强大天体物理事件的数值相对论模拟。

当中子星诞生于核坍缩超新星中，或在亿万年之后彼此融合时，会发出大量的电磁波、中微子和引力波。潜在的天体物理过程尚未被很好地理解，需要解决高度复杂、非线性、偏微分方程。有了樱花号，科学家们将进行物理上精确和高分辨率的模拟，以显著提高我们对双星合并过程和黑洞形成的理解。AEI的计算相对论天体物理部门专注于天体物理事件的数值相对论模拟，通过在高性能计算机上求解爱因斯坦方程和广义相对论方程，产生引力波和电磁辐射。

这些模拟在预测精确的引力波形、搜索探测器数据以及探索伽马暴等明亮高能现象方面发挥着至关重要的作用。通过使用更强大的计算机，科学家们可以考虑到理解天体物理现象所需要的更复杂物理学。科学家们雄心勃勃的目标之一是进行物理上精确的高分辨率模拟，以了解双星是如何合并。计算相对论天体物理学部门主任柴田雅茹(Masaru Shibata)说：高性能计算机集群是我们的虚拟实验室。

我们不能在实验室里创造中子星，让它们融合并监测发生了什么。但是，可以通过研究所有重要的过程，并精确地解出描述它们行为的相应方程，来预测两颗中子星合并时会发生什么，这些计算需要巨大的计算能力，即使在非常大的计算机上，通常也需要几个月时间。有了樱花号，现在有11600个CPU核心，每秒0 9千万亿次浮点运算，可以进行这些数值模拟。

在以前的计算中，科学家们无法在一次模拟中同时模拟磁场和中微子物理的影响。除了代码仍在开发之外，计算资源也扮演着至关重要的角色。有了这台新的大型计算机，研究人员认为有可能把磁场和中微子物理学结合起来进行模拟，从而得到中子星合并物理学的全貌。