NVIDIA lansează cuPhoton: simularea găurilor negre pe GPU

De ce e atât de greu să se fotografieze o gaură neagră?

NVIDIA a prezentat cu Photon, o platformă de simulare care permite astronomilor să modeleze interferometria cu găuri negre folosind puterea de calcul a procesoarelor grafice.

Instrumentul se bazează pe tehnologia de interferometrie cu desfasare bază foarte mare (VLBI), metoda care a făcut posibilă prima imagine a unei guri negre.

Simulările pe GPU permit testarea rapidă a modelelor de gaz în jurul orizontului evenimentelor.

Găurile negre sunt obiecte extrem de îndepărtate și par puncte aproape invizibile pe cer. Inelul observat al gurei negre din galaxia M87 acoperă doar 42 de microarcsecunde, o dimensiune care necesită instrumente de precizie excepțională.

Gura neagră în sine nu emite lumină. Telescopurile captează doar radiația radio provenită de la gazul supraîncălzit care se rotește în jurul orizontului evenimentelor.

Cum funcționează cu Photon în practică?

Gravitația intensă a gurei curbează traiectoriile acestei lumini, creând efectul de lentilă gravitațională care produce inelul luminos observat.

Platforma folosește arhitectura NVIDIA CUDA pentru a accelera calculele de propagare a semnalului radio prin spațiul curbat. Asta înseamnă că cercetătorii pot rula mii de scenarii de simulare în ore, nu în zile.

Ce este cu Photon? Este un pachet de software de simulare pe GPU, dezvoltat de NVIDIA pentru a modela interferometria cu desfasare bază foarte mare (VLBI) pentru studierea găurilor negre.

De ce sunt necesare GPU-urile pentru acest tip de simulare? Pentru că calculele de propagare a undelor radio prin spațiul curbat sunt extrem de costisitoare din punct de vedere al procesării. GPU-urile oferă paralelizare masivă, reducând timpul de rulare cu un ordin de mărime.

Ce rol joacă M87 în acest context? M87 este prima gaură neagră fotografiată de VLBI. Dimensiunea inelului ei de 42 de microarcsecunde servește ca punct de referință pentru calibrarea instrumentelor și pentru validarea modelelor de simulare.