Physiker vom Argonne National Laboratory in Chicago haben mit Hilfe des Hochleistungscomputers IBM Blue Gene/P versucht, die extremen Zustände während einer Supernova visuell darzustellen. Wollte man ein einziges der aktuellen Modelle einer solchen Sternenexplosion mit einem herkömmlichen Eigenheim-Computer bewerkstelligen, würde allein der Download der dafür notwendigen Daten mehr als drei Jahre dauern.
Daher versuchten die Experten neue Wege bei der Visualisierung von hochkomplexen Ereignissen zu beschreiten. Das Verfahren nennt sich Software-basiertes paralleles Volumen-Rendering und erlaubt eine schnellere Verarbeitung der Unmengen an Informationen. Das Ergebnis waren faszinierende Einblicke in den Ablauf der gewaltigen Sternen-Explosionen.
Hier im Bild werden die Mechanismen hinter dem eindrucksvollen Ende eines kurzlebigen massiven Sterns sichtbar gemacht. Die Abbildung zeigt verschiedene Energiewerte im Kern der Supernova. Die unterschiedlichen Farben geben verschiedene Entropie-Werte wieder.
Detaildarstellung der Explosionsblase aus dem vorangegangenen Bild: Die Grafik zeigt die extreme Verwirbelung des Energieflusses und gibt einen Eindruck von den komplexen und turbulenten Prozessen, die sich im Inneren der ersten nuklearen Flamme in diesem Stadium der Supernova abspielen.
Der Schnappschuss einer Supernova vom Typ Ia kurz nach dem Moment der Explosion. Die dabei freigesetzte Energie entpricht etwa 1027 Wasserstoffbomben mit der jeweilen Sprengkraft von zehn Megatonnen.
Die gewaltige Energiefreisetzung mach diesen Supernova-Typus zu einerm der hellsten Explosionen im Universum.
Fortsetzung der Ia-Supernova, nur wenige Augenblicke später. Die Explosion selbst dauert weniger als fünf Sekunden, der Supercomputer benötigt für ihre Darstellung 160.000 Prozessoren und wendet dafür 22 Millionen Rechenstunden auf.
Die dreidimensionale Simulation einer Ia-Supernova: Das Bild zeigt den Moment kurz nachdem sich die nukleare Feuerblase entzündet, die die Sternenexplosion einleitet. Der "Funke" befindet sich etwas außerhalb des Zentrums des ursprünglichen Weißen Zwergsterns (hier als blaue Oberfläche sichtbar). Die Kraft der Explosion treibt die Feuerblase rasend schnell Richtung Sternen-Oberfläche.
Drei Visualisierungen des nuklearen Feuers in einer Supernova: Links wird die "Flamme" selbst dargestellt, während die beiden anderen Abbildungen ihrer Geschwindigkeit (mitte) und ihrer Enstrophie sind. Diese beiden Werte bestimmen, wie sich die nukleare Verbrennung durch das System fortsetzt. (red)
Links
+ Argonne National Laboratory: Seeking efficiency, scientists run visualizations directly on supercomputers
+ New Scientist: Snapshots from inside an exploding star