重力多體問題的模擬,在天文研究中向來扮演重要角色,尤其是利用直接積分法,更可以達到高解析度的結果。但受限於電腦運算效能低落,人們被迫採取近似法以減少運算時間。 由於顯示卡具有多處理器、平行運算的特性,我們利用它取代中央處理器,來計算重力直接積分問題。本實驗室首先建構了顯示卡電腦群,由16台個人電腦與32張顯示卡組成,經實測證明,由顯示卡處理直接多體問題的效能,比起中央處理器的效能快了300多倍。操作顯示卡的方法,以及我們數值模擬的程式碼將被詳細討論。 我們用電腦群模擬星系碰撞的問題,本篇論文主要探討兩個星系碰撞並融合的演化過程,並且討論星系中心二維與三維質量密度的變化。經模擬發現,具有 Sersic model 分布的星系,經碰撞融合後,其 Sersic index 會由小變大,且其變化與初始條件的動能有關係;此外,我們亦發現,不論碰撞前與碰撞後,星系三維密度都遵守 NFW model 的分布。