octo-tiger is an astrophysics code to simulate the evolution of self-gravitating and rotating systems of arbitrary geometry based on the fast multipole method, using adaptive mesh refinement. octo-tiger is currently optimized to simulate the merger of well-resolved stars that can be approximated by barotropic structures, such as white dwarfs (WDs) or main-sequence stars. The gravity solver conserves angular momentum to machine precision, thanks to a ‘correction’ algorithm. This code uses hpx parallelization, allowing the overlap of work and communication and leading to excellent scaling properties, allowing for the computation of large problems in reasonable wall-clock times. In this paper, we investigate the code performance and precision by running benchmarking tests. These include simple problems, such as the Sod shock tube, as well as sophisticated, full, WD binary simulations. Results are compared to analytical solutions, when known, and to other grid-based codes such as flash. We also compute the interaction between two WDs from the early mass transfer through to the merger and compare with past simulations of similar systems. We measure octo-tiger’s scaling properties up to a core count of ∼80 000, showing excellent performance for large problems. Finally, we outline the current and planned areas of development aimed at tackling a number of physical phenomena connected to observations of transients.

中文翻译：

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octo-tiger：用于恒星合并的新 3D 流体动力学代码，使用 hpx 并行化

octo-tiger 是一种天体物理学代码，用于模拟基于快速多极方法的任意几何形状的自引力和旋转系统的演化，使用自适应网格细化。octo-tiger 目前经过优化，可以模拟可以通过正压结构近似的高分辨率恒星的合并，例如白矮星 (WD) 或主序星。借助“校正”算法，重力求解器将角动量保存到机器精度。此代码使用 hpx 并行化，允许工作和通信的重叠并导致出色的缩放属性，允许在合理的挂钟时间内计算大型问题。在本文中，我们通过运行基准测试来研究代码性能和精度。这些包括简单的问题，例如 Sod 冲击管，以及复杂、完整的 WD 二进制模拟。将结果与已知的分析解决方案以及其他基于网格的代码（例如闪存）进行比较。我们还计算了从早期质量传递到合并的两个 WD 之间的相互作用，并与过去对类似系统的模拟进行了比较。我们测量了 octo-tiger 的缩放属性，核心数高达 ∼80 000，在处理大型问题时表现出出色的性能。最后，我们概述了当前和计划的发展领域，旨在解决与瞬态观测相关的一些物理现象。我们还计算了从早期质量传递到合并的两个 WD 之间的相互作用，并与过去对类似系统的模拟进行了比较。我们测量了 octo-tiger 的缩放属性，核心数高达 ∼80 000，在处理大型问题时表现出出色的性能。最后，我们概述了当前和计划的发展领域，旨在解决与瞬态观测相关的一些物理现象。我们还计算了从早期质量传递到合并的两个 WD 之间的相互作用，并与过去对类似系统的模拟进行了比较。我们测量了 octo-tiger 的缩放属性，核心数高达 ∼80 000，在处理大型问题时表现出出色的性能。最后，我们概述了当前和计划的发展领域，旨在解决与瞬态观测相关的一些物理现象。