2007 Fiscal Year Annual Research Report
融合型並列計算機による宇宙第一世代天体の起源の解明
| Project/Area Number |
16002003
|
|---|
| Research Institution | University of Tsukuba |
|---|
Principal Investigator |
梅村 雅之 University of Tsukuba, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (70183754)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中本 泰史 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (60261757)
朴 泰祐 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 教授 (90209346)
高橋 大介 筑波大学, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (00292714)
須佐 元 甲南大学, 理工学部, 准教授 (00323262)
森 正夫 専修大学, 法学部, 准教授 (10338585)
|
|---|
| Keywords | 宇宙第一世代天体 / 銀河形成 / 銀河進化 / 宇宙構造 / 輻射流体力学 / 輻射輸送 / 並列計算機 / 専用計算機 |
|---|
| Research Abstract |
宇宙第一世代天体の誕生は、宇宙全体の進化、銀河の誕生、重元素の起源を解き明かす上で根源的な問題である。本計画の目的は、高精度輻射流体力学計算によって宇宙第一世代天体形成過程の詳細なシミュレーションを行い、その起源を解き明かすことにある。そのために、宇宙物理サイドとして輻射流体力学および天体形成数値シミュレーションの専門家、計算機工学サイドとして、並列計算機のハードウェア、ソフトウェア、ネットワーク技術の専門家が、緊密な協力体制の下に汎用型プロセッサーと専用機とを融合させた新たな融合型並列計算機システムFIRSTを開発した。今年度は、クラスタ256ノードに、開発した重力専用ボードBlade-GRAPE240台を組み込み、FIRST最終構成機を完成させた。その結果、演算性能は、専用機部分33Tflops、汎用機部分3.lTflopsに達した。
このFIRSTを用いて、大規模シミュレーションを行った結果、次のような成果を得た。(1)宇宙第一世代天体形成のダークマターカスプに対する依存性の発見、(2)初代星に引き続いて起こる星形成への輻射性フィードバックの輻射流体計算とフィードバック条件の導出、(3)紫外線輻射場中の原初星団形成シミュレーションによる球状星団形成の新たな理論モデルの提唱、(4)3次元輻射輸送計算による原始銀河からの電離光子の脱出確率の導出、(5)銀河団合体時の非平衡電離過程効果の発見、(6)アンドロメダ銀河と衛星銀河の衝突による新たなモデルの提唱。中でも(1)は、過去の他グループの計算に比べて2桁以上高い質量分解能を実現することによってもたらされたものである。この計算によって、これまで信じられてきたダークマターハローに一つの第一世代星が誕生するという仮定は正しくないという極めて重要な結果を得た。
|
