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Une équipe de chercheurs français, sous la direction de Romain Teyssier,
astrophysicien au CEA, a mené à terme, dans le cadre du , la plus grande simulation jamais réalisée de la formation
des structures de l'Univers. Cette simulation, qui s'est appuyée
sur le nouveau supercalculateur BULL du Centre de Calcul Recherche
et Technologie, va permettre aux astrophysiciens de comparer leurs
modèles aux observations astronomiques avec un réalisme sans précédent.
L'accroissement prodigieux des moyens de calcul permet des avancées
scientifiques toujours plus importantes. En astrophysique, la résolution
des équations de la mécanique des fluides autogravitants à l'aide
d'algorithmes toujours plus efficaces et sur des supercalculateurs
toujours plus puissants permet de modéliser la formation des structures
de l'univers. " Partant des "conditions initiales" de notre Univers,
que l'on peut observer directement sur le rayonnement fossile à
3 degrés K1, il est possible de suivre les trajectoires individuelles
d'un grand nombre de particules qui servent à décrire le fluide
cosmologique ", explique Romain Teyssier.
Avec près de 70 milliards de particules et plus de 140 milliards
de mailles, le calcul réalisé au CCRT représente le record absolu
pour un système à N2 corps modélisé par ordinateur. Pour la première
fois dans l'histoire du calcul scientifique, il est possible de
décrire la moitié de l'univers observable tout en couvrant une galaxie
comme la Voie Lactée avec plus d'une centaine de particules !
Pour simuler un tel volume avec autant de détails, les membres du
Projet Horizon ont utilisé les 6144 processeurs Intel Itanium2®
du calculateur BULL NovaScale 3045 récemment installé au CCRT pour
faire fonctionner à plein régime le programme " RAMSES ". Celui-ci,
développé au CEA en collaboration avec les astrophysiciens du Projet
Horizon, met en jeu une grille adaptative3 permettant d'atteindre
une finesse spatiale inégalée (l'équivalent d'une grille cubique
de 262144 mailles de côté !). Grâce aux experts de BULL et du CCRT,
ce programme a pu utiliser de façon optimale les ressources de l'ordinateur
pendant près de deux mois, consommant plus de 18 Tera octets de
mémoire vive et générant près de 50 Tera octets de données sur disque.
Le même projet, réalisé sur un ordinateur individuel, aurait pris
plus de mille ans !
" Avec cette nouvelle simulation, nous allons pouvoir prédire
quelle est la distribution de matière dans l'Univers avec une précision
et un réalisme sans précédent ", poursuit Romain Teyssier. "
Nous pourrons bientôt comparer le modèle avec les observations
de tout le ciel bientôt disponibles grâce à la mission spatiale
Planck de l'Agence spatiale européenne, dont le lancement est prévu
en 2008. Nous allons aussi préparer les futures expériences de lentille
gravitationnelle4, comme le projet " Dark UNiverse Explorer " dont
l'objectif est de déterminer la nature de l'énergie noire ".
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