即使直接測量了它們的引力波，黑洞周圍還是有些神秘。
當兩個黑洞合併時，或者當恆星與黑洞相撞時會發生什麼？
現在已經由法蘭克福歌德大學和法蘭克福高等研究院（FIAS）的研究人員用一種新的數值方法模擬了這一點。
模擬程式碼“ExaHyPE”被設計成能夠計算下一代“超級計算機”超級計算機的引力波。
模擬黑洞的挑戰在於解決複雜的愛因斯坦方程組的必要性。
這隻能透過數字來完成，並且要利用並行超級計算機的功耗。
解決方案的準確度和快速度可以近似取決於所用的演算法。
在這種情況下，由歌德大學理論物理研究所Luciano Rezzolla教授領導的團隊和FIAS取得了里程碑式的成就。
從長遠來看，這項理論工作可以擴大檢測除黑洞以外的其他天體的引力波的實驗可能性。
這種採用俄羅斯物理學家Galerkin思想的新型數值方法可以在超級計算機上以非常高的精度和速度計算引力波。
Rezzolla教授說：“實現這一成果已經成為全球很多團隊多年的目標，並不容易。
“儘管我們所做的只是向模擬現實黑洞邁出的一小步，但我們期望我們的方法成為所有未來計算的範例。”
Exascale電腦 - 和人腦一樣快？
Rezollas團隊是歐洲範圍內合作的一部分，目標是開發引力波數值模擬程式碼“ExaHyPE”，該程式碼可以利用“E級”超級計算機的功能。
雖然尚未建成，但世界各地的科學家已在研究如何使用E級機器。
這些超級計算機代表了當今“千萬億次”超級計算機的未來發展，預計每秒能夠執行與地球上的昆蟲一樣多的算術運算。
這是一個具有18個零的數字，並且假設這樣的超級計算機將與人腦的能力相當。
在等待第一臺“E級”計算機建成時，ExaHyPE科學家們已經在德國最大的超級計算中心測試他們的軟體。
其中最大的是慕尼黑萊布尼茲超級計算中心LRZ和斯圖加特高效能計算中心HLRS。
這些電腦已經搭建了超過10萬個處理器，並且很快就會變得更大。
模擬海嘯和地震
由於基礎方程的類比，新的數學演算法除了可以用於黑洞和中子星等天體物理緊湊物體之外，還可以研究海嘯和地震。
由歐盟委員會透過歐盟地平線2020研究和創新計劃資助的研究專案的目標是開發新的計算機演算法，它將能夠在數學上描述電磁和重力理論中的固體，液體和氣體。
總部位於法蘭克福的科學家與慕尼黑（德國），特倫託（義大利）和達勒姆（英國）的同事密切合作。
“ExaHyPE專案最令人興奮的方面是理論物理，應用數學和計算機科學的獨特結合，”特倫託應用數學團隊負責人Michael Dumbser教授說。
“只有這三種不同學科的結合，我們才能利用超級計算機的潛力來了解宇宙的複雜性。”
