Simulasi Superkomputer Tercepat Mengungkap Rahasia Stabilitas Gugus Galaksi

Para ilmuwan menggunakan superkomputer paling canggih di dunia, Frontier, untuk mensimulasikan gugus galaksi besar dengan lubang hitam raksasa di pusatnya. Simulasi ini bertujuan untuk memahami bagaimana gugus galaksi dapat menjaga stabilitasnya selama miliaran tahun meskipun energi besar yang dihasilkan lubang hitam supermasif. Dalam simulasi tersebut, lubang hitam dengan massa sebesar satu miliar kali massa Matahari disimulasikan bersama gugus galaksi yang memiliki berat setara satu kuadriliun Matahari, jauh lebih besar dari galaksi Bima Sakti. Para peneliti melacak aktivitas jet lubang hitam yang sangat cepat dan siklusnya selama miliaran tahun. Meski begitu, kecepatan jet tersebut dibatasi sekitar 5% dari kecepatan cahaya agar dapat dilakukan simulasi dengan akurat menggunakan Frontier. Simulasi memerlukan waktu dua juta langkah dan menggunakan 700.000 node jam serta lebih dari 17.000 GPU dengan kode terbuka AthenaPK. Salah satu pencapaian penting dari riset ini adalah berhasil memodelkan dan mereproduksi filamen gas dingin yang sebelumnya hanya pernah diamati secara nyata di gugus galaksi seperti Perseus. Penemuan ini mengkonfirmasi bahwa turbulensi hasil interaksi antara gas dingin, plasma panas, dan medan magnetlah yang menyebabkan terbentuknya filamen tersebut. Hasil studi ini menyatakan bahwa medan magnet sangat penting dalam mengatur energi dan menjaga stabilitas gugus galaksi. Para ilmuwan berencana untuk menambahkan fisika lanjutan seperti sinar kosmik dan efek plasma dalam simulasi berikutnya, yang dapat membawa pemahaman lebih dalam tentang berbagai fenomena kosmik dan aplikasinya pada teknologi fusion.