Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Höchstleistungs-Computing zur Erforschung von Galaxien

27.03.2007
Das Universum ist in Bewegung: Nicht nur, dass es sich immer weiter ausdehnt, auch neue Strukturen wie Sterne und Galaxien entstehen dabei. Das Leben dieser Galaxien ist Gegenstand des Forschungsprojekts "Computational Astrophysics" des Astrophysikers Gerhard Hensler.

Im Rahmen des Universitären Forschungsschwerpunkts "Rechnergestützte Wissenschaften" arbeitet das Team um Hensler an der Universität Wien dabei allerdings nicht mit Teleskopen, sondern mit Rechnerclustern, die über ganz Europa verteilt sind und deren Kapazität größer ist als die aller Rechner Österreichs zusammengenommen.

Die Dimensionen der Objekte - Sterne und Galaxien -, die der Vorstand des Instituts für Astronomie und Leiter des Projekts "Computational Astrophysics", Gerhard Hensler, erforscht, sind für das normale menschliche Vorstellungsvermögen schwer fassbar. Alleine die Milchstraße, die "Heimatgalaxie" unseres Planetensystems, misst im Durchmesser rund 100.000 Lichtjahre und beherbergt 100 Milliarden Sterne und wahrscheinlich Millionen Planetensysteme wie das unsere. "Galaxien sind unvorstellbar große Gebilde, die einen permanenten Veränderungsprozess durchlaufen. Die einzige Möglichkeit, sie zu beschreiben, ist die Simulierung bzw. Modellierung am Computer. Und diese wollen wir im Zuge des Projekts optimieren", erklärt Hensler.

"Zerlegung" einer Galaxie

... mehr zu:
»Astronomie »Galaxie

Als Ausgangspunkt dienen Objekte im All, die nur durch Teleskope betrachtet werden können. Und genau jene Beobachtungen werden am Computer "nachgebaut", um beide, Realität und Modell, miteinander zu vergleichen. Und auch, um Vergangenheit und Zukunft, sprich Geburt und Tod von Sternensystemen zu simulieren. "Das sind unglaublich komplexe und langwierige Vorgänge. Zuerst müssen wir die Galaxienbedingungen für den Computer vorbereiten. Dazu zerteilen wir sie in Millionen von Gebieten, dann geben wir die sie beeinflussenden inneren und äußeren Kräfte und Prozesse ein, wie etwa Gravitation, Abkühlung, Erwärmung oder Gaszusammensetzung. Nun wird jeder Bereich für einen begrenzten Zeitschritt an einem einzelnen Prozessor des Computers durchgerechnet und danach mit allen anderen verbunden. Dadurch werden die globalen Einflüsse der Bereiche ermittelt, bevor alles wieder parallel auf die Prozessoren verteilt wird. Der jeweilige Status des Modells ist während des Rechenvorgangs jederzeit abrufbar. Am Schluss steht das fertige Modell einer Galaxieentwicklung", so Hensler.

Einzelne Details zusammenfügen

Bis dato gibt es allerdings kein einziges Programm, mit dem es möglich ist, Objekte im All in all seinen Facetten zu berechnen. "Es gibt viele Programme, die ganz unterschiedliche Gesichtspunkte behandeln. So kann z.B. mit einem Programm Sternentstehung unter der Eigengravitation einer Gaswolke, mit einem anderen etwa die Gaszusammensetzung und mit einem weiteren die Dynamik der Galaxie berechnet werden. Diese Aufteilung kostet unglaublich viel Zeit, da wir zuerst alle Details einzeln untersuchen müssen, um sie am Ende zusammenzufügen", meint Hensler.

Höchstleistungsrechnen

"Wir benötigen für unsere Forschungen unglaublich schnelle Computer mit enorm hohen Kapazitäten", so Gerhard Hensler. Die Hauptmodellierungen müssen an "High-perfomance Computing"(HPC)-Zentren erfolgen. Hensler wünscht sich, dass der Forschungsstandort Österreich auch in diesem Bereich zukünftig eine größere Rolle spielen wird. Und dazu schwebt dem Astrophysiker auch schon ein Konzept vor. Für ihn wäre der Idealfall die Errichtung eines Österreich weiten Höchstleistungsrechenzentrums für HPC: "Daran könnten dann alle Fachrichtungen wie Physik, Mathematik, Chemie, Klimaforschung oder Biologie interdisziplinär teilhaben."

Kontakt:
Univ.-Prof. Dipl-.Phys. Dr. Gerhard Hensler
Institut für Astronomie der Universität Wien
1180 Wien, Türkenschanzstraße 17
T +43-664-602 77-518 95
gerhard.hensler@univie.ac.at
Rückfragehinweis:
Mag. Alexandra Frey
Öffentlichkeitsarbeit und Veranstaltungsmanagement
Universität Wien
1010 Wien, Dr.-Karl-Lueger-Ring 1
T +43-1-4277-175 31
alexandra.frey@univie.ac.at

Alexandra Frey | idw
Weitere Informationen:
http://public.univie.ac.at

Weitere Berichte zu: Astronomie Galaxie

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Proteintransport - Stau in der Zelle
24.03.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Neuartige Halbleiter-Membran-Laser
22.03.2017 | Universität Stuttgart

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise