별의 탄생은 어떻게 연구하나
천체물리학에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 연구는 마치 컴퓨터 게임을 관전하는 듯한 느낌을 줍니다. 우주 진화의 모습을 이리저리 빛의 속도보다 빠르게 움직여 보고, 특정지역을 확대해서 관찰할 수도 있기 때문입니다. 아래에 링크된 영상이 바로 그렇습니다.
영상 속에는 컴퓨터로 구현된 성간 물질들의 진화 모습이 보입니다. 성간 물질들은 우주를 지배하는 중력의 영향권 아래 서로 뭉치고 수축하게 됩니다. 뭉친 거대한 가스와 먼지 덩어리들은 자화(magnetized)가 되고 그 중심은 소용돌이 치면서 별이 되거나 작은 성단으로 진화합니다.
버클리의 연구원들이 개발한 시뮬레이션 프로그램인 ORION을 사용했습니다. 현대의 천채물리연구 프로그램들은 병렬화를 통해 수 없이 진행되는 수치 계산을 과거보다 놀라운 속도로 수행하고 있습니다. 컴퓨터의 CPU 코어 수에 비례해서 그 속도가 향상되기 때문에 슈퍼컴퓨터를 이용하는 것입니다. 이번 연구에는 캘리포니아 실리콘밸리에 위치한 나사 슈퍼컴퓨터 센터의 '플레이아데스'가 사용되었습니다. 현재 기준으로 미국에서 7번째 강력한 컴퓨터입니다.
덕분에 해상도가 높은 실험이 가능했고, 결과를 허블우주망원경 관측 자료와의 비교 연구가 시작됩니다. 정확도를 높이기위한 다양한 실험들이 계속 되고 있다고 합니다.
바로 이 곳에서 별 태어나
연구진들은 프로그램을 업데이트 하고 있습니다. 시뮬레이션 상 별이 만들어지는 곳을 최대 배율로 확대해서 팬케이크 모양으로 납작해진 가스와 먼지들의 분포를 연구하기 위해서 입니다. 지금까지 알려진 바로는 바로 이곳 중심에서 태양과 같은 별이 태어나고 바깥 쪽에서는 행성들이 만들어지기 때문입니다.
이같은 정밀한 결과를 얻기 위해서는 이번보다 더 강력한 슈퍼컴퓨터가 필요합니다. 아마 절대적인 요소일 것입니다. 나사는 이미 슈퍼컴퓨터 센터의 가용 자원을 늘리고 있습니다. 가까운 미래에는 앞서 언급된 별 탄생의 비밀뿐만 아니라 다른 나사의 프로젝트도 도움을 받을 것입니다. 슈퍼컴퓨터가 재현한 우주로 이론과 관측을 모두 만족시키는 날이 곧 올 것이라고 믿습니다.
시뮬레이션에 관한 자세한 내용은 여기를 클릭!
원문참고 : Jill Dunbar, Ames Research Center
