Neutronové hvězdy jsou pozůstatky po explozích supernov, které tvoří extrémně zhroucená hmota. Vzhledem k tomu, že se většina hvězd ve vesmíru zřejmě nachází ve dvojhvězdných a vícehvězdných systémech, mají i neutronové hvězdy občas hvězdného společníka.
Pokud jde o těsný hvězdný systém, může neutronová hvězda krást hmotu společníka a hromadit ji na svém povrchu, kde ji stlačuje drtivá gravitace neutronové hvězdy, která má sice nepatrné rozměry, ale současně zcela enormní hmotnost. V určitou chvíli dojde k zažehnutí termojaderné exploze, která se projeví jako záblesk rentgenového záření.
Astrofyzik Michael Zingale z newyorské Stony Brook University a jeho spolupracovníci použili superpočítač Summit, momentálně 7. nejvýkonnější na světě, který je součástí zařízení Oak Ridge Leadership Computing Facility v laboratořích amerického ministerstva energetiky Oak Ridge National Laboratory.
S jeho pomocí modelovali termonukleární exploze rentgenových záblesků neutronových hvězd a porovnávali modely těchto záblesků ve 2D a ve 3D. Kriticky významným předpokladem pro tyto simulace, zejména pro 3D simulace, byl masivní výpočetní výkon Summitu, který mají na starost GPU, tedy grafické výpočetní jednotky. Summit jich má téměř 28 tisíc.
Superpočítač v akci
Zingale uvádí, že díky využití superpočítače mohli zkoumat procesy při termonukleární explozi na neutronové hvězdě ve velkém detailu. S kolegy se snaží porozumět vlastnostem neutronových hvězd a chování hmoty při extrémních hustotách, jaké jsou pro neutronové hvězdy typické.
Badatelé vytvořili modely termonukleárních plamenů, které se při explozi šíří po neutronové hvězdě. Tyto modely je možné porovnávat s pozorováními rentgenových záblesků neutronových hvězd v okolním vesmíru a zpřesnit odhady velikosti dotyčných neutronových hvězd.
Rozměry neutronových hvězd přitom představují významný faktor pro pochopení struktury a chování hmoty těchto extrémních kosmických objektů.