Grup d'astrofísica i cosmologia computacional - CompAC

Referència del grup:

GIUV2013-047

 
Descripció de l'activitat investigadora:
L'activitat investigadora del grup busca la comprensió dels diversos elements estructurals que constitueixen l'Univers, com són els forats negres, les estreles, les galàxies i l'estructura a gran escala de l'Univers, i la seua interrelació mútua. L'Astrofísica i la Cosmologia, disciplines tradicionalment observacionals, han patit un desenvolupament molt important en les últimes dècades gràcies a l'aparició dels supercomputadors. Aquestes grans infraestructures científiques, a manera de laboratoris virtuals, permeten utilitzar sofisticats programes de simulació numèrica mitjançant els quals desenvolupar i comprovar els models teòrics a partir de la comparació amb les dades observacions obtinguts amb els telescopis més moderns. És precisament en aquesta avantguardista àrea de la computació científica en la qual s'emmarca la labor investigadora del nostre grup. Entre els camps d'estudi es troben: Dolls astrofísics relativistes produïts en diferents escenaris, com a nuclis de galàxies actius i estreles binàries massives. Fonts astrofísiques de radiació gravitatòria. L'objectiu és calcular l'emissió de radiació gravitatòria produïda en el procés de creixement sobre estreles de...L'activitat investigadora del grup busca la comprensió dels diversos elements estructurals que constitueixen l'Univers, com són els forats negres, les estreles, les galàxies i l'estructura a gran escala de l'Univers, i la seua interrelació mútua. L'Astrofísica i la Cosmologia, disciplines tradicionalment observacionals, han patit un desenvolupament molt important en les últimes dècades gràcies a l'aparició dels supercomputadors. Aquestes grans infraestructures científiques, a manera de laboratoris virtuals, permeten utilitzar sofisticats programes de simulació numèrica mitjançant els quals desenvolupar i comprovar els models teòrics a partir de la comparació amb les dades observacions obtinguts amb els telescopis més moderns. És precisament en aquesta avantguardista àrea de la computació científica en la qual s'emmarca la labor investigadora del nostre grup. Entre els camps d'estudi es troben: Dolls astrofísics relativistes produïts en diferents escenaris, com a nuclis de galàxies actius i estreles binàries massives. Fonts astrofísiques de radiació gravitatòria. L'objectiu és calcular l'emissió de radiació gravitatòria produïda en el procés de creixement sobre estreles de neutrons i forats negres, en el col·lapse gravitatori de nuclis estel·lars magnetitzats i en rotació, en les pulsacions d'estreles relativistes i en rotació ràpida i en sistemes binaris d'estreles de neutrons. Cosmologia, amb especial interés en la formació i l'evolució de les galàxies i el seu paper mediador entre l'astrofísica estel·lar i la cosmologia a gran escala. Els membres del grup compten amb una àmplia experiència en el desenvolupament, l'optimització i la paral·lelització de programes de simulació basats en diferents tècniques numèriques (mètodes en diferències/volums finits per a les equacions de la hidrodinàmica i magnetohidrodinàmica clàssica i relativista, tècniques N-bodi, AMR, Relativitat Numèrica,...). A més tenen accés de forma regular a infraestructures de càlcul de grans prestacions (Xarxa Espanyola de Supercomputació, PRACE,...). Aquesta activitat investigadora es desenvolupa en estreta col·laboració amb grups observacionals i/o experimentals. El grup compta a més amb una àmplia xarxa de col·laboradors en nombrosos centres d'investigació, entre els quals destaquen els Instituts d'Astrofísica de Canàries i d'Andalusia, el Departament d'Astrofísica de la Universitat Complutense, el Departament d'Astronomia i Meteorologia de la Universitat de Barcelona, el Departament de Física de la Universitat Aristòtil de Salònica, els Instituts Max Planck d'Astrofísica (Garching, Alemanya), Radioastronomia (Bonn, Alemanya) i Física de la Gravitació (Golm, Alemanya), els Observatoris de Paris (Meudon, França) i Trieste (Trieste, Itàlia) i l'Institut de Cosmologia Computacional (Durham, el Regne Unit). Tots els membres del grup investigador compten amb finançament ininterromput procedent de programes regionals, estatals i/o europeus des dels seus inicis en la investigació.
[Llegir més][Ocultar]
 
Pàgina Web:
 
Objectius cientificotècnics:
  • Contribuir a la comprension de los diversos escenarios astrofisicos que constituyen el Universo mediante el uso de simulaciones numericas
 
Línies d'investigació:
  • Magnetohidrodinamica relativista computacional.Disseny d'algorismes per a la resolució numèrica de les equacions de la magnetohidrodinámica relativista.
  • Simulació de fonts astrofísiques de radiació gravitatòria.Simulació de processos astrofísics emissors de radiació gravitatòria (collapsars, col·lisió d'estrelles de neutrons en binàries compactes,...). Obtenció del fons cosmològic de radiació gravitatòria a partir de la formació de forats negres supermassius i d'estructures a gran escala.
  • Fluxes relativistes en estreles binàries massives.Estudi de l'evolució de dolls relativistes i la interacció entre els vents de púlsars relativistes i els vents estel·lars, en estrelles binàries d'alta massa. Aquests escenaris són interessants com a fonts potencials de radiació d'alta energia.
  • Desenvolupament d'algoritmes per a l'anàlisi de senyals de radiació gravitatòria.Reconstrucció de senyals de col·lapse gravitatori del nucli d'estrelles massives. Catàlegs de senyals per mecanisme magneto-rotacional, neutrins i acústic. Obtenció de paràmetres físics. Comparació de tècniques d'inferència Bayesiana i algorismes tipus Split-Bregman.
  • Formació i evolució de galàxies i cúmuls de galàxies.Simulació de la formació i evolució de galàxies incloent processos de refredament i calfament, metalls i formació estel·lar. Estudi de les poblacions estel·lars en galàxies: gradients de metal·licitat i edat. Comparació amb dades observacionals.
  • Estructura a gran escala de l'Univers.Simulacions de grans volums cosmològics incloent matèria fosca i gas. Anàlisi de descriptors estadístics i comparació amb les dades observacionals. Estudi dels buits cosmològics.
  • Cosmologia i camps magnètics.Simulacions cosmològiques incloent camps magnètics primordials. Comparació amb les simulacions sense camp magnètic i estudi dels efectes del camp en la dinàmica de les estructures cosmològiques.
  • Dolls extragalàctics relativistes a escala del parsec.Estudi de les propietats dels dolls extragalàctics a les regions més internes de les galàxies actives, com l'estabilitat, o el paper del camp magnètic en la dinàmica dels dolls. A més, es col·labora en la interpretació d'observacions radiointerferomètriques d'aquests objectes.
  • Dolls extragalàctics a escala del parsec.Estudi de l'evolució dels dolls extragalàctics i dels factors rellevants en l'evolució (potència, càrrega de massa per núvols de gas i vents estel·lars dins de la galàxia progenitora, desenvolupament d'inestabilitats,...). Efectes en la galàxia progenitora.
  • Estreles de neutrons fortament magnetitzades.Estudi de la configuració del camp magnètic, emissió persistent en raigs X, i oscil·lacions quasi-periòdiques en magnetars.
 
Components del grup:
Nom Caràcter de la participació Entitat Descripció
JOSE MARIA MARTI PUIGDirector-aUniversitat de ValènciaCatedràtica/Catedràtic d'Universitat
Equip d'investigació
MANEL PERUCHO PLAMembreUniversitat de ValènciaTitular d'Universitat
JOSE ANTONIO FONT RODAMembreUniversitat de ValènciaCatedràtica/Catedràtic d'Universitat
VICENTE QUILIS QUILISMembreUniversitat de ValènciaCatedràtica/Catedràtic d'Universitat
PABLO CERDA DURANMembreUniversitat de ValènciaTitular d'Universitat
ISABEL CORDERO CARRIONMembreUniversitat de ValènciaTitular d'Universitat
ALEJANDRO TORRES FORNEMembreUniversitat de ValènciaTitular d'Universitat
SUSANA PLANELLES MIRAMembreUniversitat de ValènciaTitular d'Universitat
MILTON JAVIER RUIZ MENESESMembreUniversitat de ValènciaPersonal Investigador
 
CNAE:
  • Actividades de programación informática.
 
Estructura associada:
  • Astronomia i Astrofísica
 
Paraules clau:
  • sistemas hiperbólicos de leyes de conservación; magnetohidrodinámica relativista; métodos conservativos de alta resolución
  • colapso estelar; binarias compactas; agujeros negros; discos de acreciemiento; fondo cosmológico de radiación gravitatoria
  • estrellas binarias; hidrodinámica; magnetohidrodinámica; relatividad; radiación de alta energía
  • colapso estelar; radiación gravitatoria; ecuación de estado
  • galaxias; cúmulos de galaxias; procesos de calentamiento y enfriamiento; metalicidad; formación estelar
  • formación de grandes estructuras; materia oscura; gas; vacíos cosmológicos
  • campo magnético; formación de galaxias
  • procesos magnetohidrodinámicos; formación de chorros; radiocomponentes; observaciones VLBA y VLBI
  • fuentes FRI y FRII; calentamiento del medio intracúmulo; observaciones VLA; rayos X
  • magnetars; QPOs; emisión de alta energía