| 研究課題/領域番号 |
16K05304
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| 研究機関 | 国立天文台 |
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研究代表者 |
小久保 英一郎 国立天文台, 理論研究部, 教授 (90332163)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 惑星系形成 / 太陽系 / 惑星集積 / 多体シミュレーション |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、惑星系形成の作業仮説である「連鎖集積シナリオ」にそって、複数の惑星から構成される惑星系の構造形成の素過程を調べ、太陽系と系外惑星系の構造の起源を明らかにすることである。このシナリオの素過程を調べるために、汎用 GPU (グラフィックプロセッシングユニット)用いた専用実験装置「惑星系形成シミュレータ」を構築し、それ用の高速多体シミュレーションコードを開発し、惑星集積の大規模多体シミュレーションを系統的に実行する。平成29年度は、この惑星系形成シミュレーションコードの改良を実施し、試験計算を行った。
これまでに開発したシミュレーションコードでは多体シミュレーションでもっとも計算量が多い天体間の重力相互作用の計算のみを GPU で行っている。GPU を重力相互作用計算パイプラインとして使うための専用ライブラリのさらなる最適化と高速化を行った。専用ライブラリは K&F Computing Research の CUDA パッケージをベースとして使用している。そして、それを用いて開発した惑星集積の多体シミュレーションコードの高速化を行った。現在、惑星1個とその外側の微惑星円盤からなる系を用いて、惑星重力の微惑星系の軌道進化への影響を調べるための試験計算を行っている。惑星による重力散乱と原始惑星系円盤ガスとの相互作用によって微惑星の軌道分布がどのように変化するかを調べた。また、国立天文台天文シミュレーションプロジェクトの所有する複数の GPU を搭載している GPU クラスタを使用し、複数 GPU を用いた並列 GPU コードの開発も進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
招待講演を依頼されるなど当初計画よりも研究発表のための旅費の出費がかさみ、物品費が不足したため「惑星系形成シミュレータ」の増強ができなかったので、やや遅れていると判断した。次年度は早い時期に増強を行い、本格的なシミュレーションを進める計画である。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は早急に「惑星系形成シミュレータ」を増強し、それを用いて「連鎖集積シナリオ」仮説の検証実験を行う予定である。ハードウェアの性能が不足する部分は一部、国立天文台天文シミュレーションプロジェクトの GPU クラスタを使用する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予算申請額と交付額の違いや、研究発表のため旅費が当初予定よりかさんだため、年度内は十分な物品費の確保ができなくなった。そのため希望する惑星系形成シミュレータのハードウェアの増強はできないと判断し、残額が生じることになった。
平成29年度分予算の残額は、平成30年度分予算と合わせて惑星系形成シミュレータのハードウェアの増強に使用する予定である。
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