Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Simulation von Kollisionen von Schwarzen Löchern mit Europas schnellstem Supercomputer

30.11.2011
WissenschaftlerInnen der Gravitationsgruppe der Fakultät für Physik der Universität Wien sind Teil eines internationalen Forschungsteams, das als eines von 24 europäischen Projekten ausgewählt wurde, um im Rahmen der PRACE-Initiative auf Europas schnellsten Supercomputern zu rechnen.

Mit 16,7 Millionen Stunden an Computerzeit – dies entspricht mehr als 1.900 Prozessoren, die für ein Jahr laufen – wird das Team die gewaltigsten Ereignisse im Universum seit dem Urknall untersuchen: Kollisionen von Schwarzen Löchern. Unterstützt werden die PhysikerInnen dabei auch vom Vienna Scientific Cluster, dem schnellsten Rechner Österreichs.


Simulation des Einspiralens
(Illustration: Markus Thierfelder, Universität Jena)

Ziel der Berechnungen ist die direkte Beobachtung der Gravitationswellen, die bei der Verschmelzung Schwarzer Löcher abgestrahlt werden. Gravitationswellen sind Vibrationen der Raumzeit, die – ebenso wie Schwarze Löcher – von Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagt werden, aber noch nicht direkt nachgewiesen wurden. "Unser gesamtes Wissen über den Kosmos stammt von der Beobachtung elektromagnetischer Wellen wie Licht, Radiowellen, oder Röntgenstrahlen. Die Beobachtung von Gravitationswellen wird uns ein neues Fenster zum Universum öffnen, das auch über seine 'dunkle Seite' Auskunft geben wird: Schwarze Löcher, die ersten Sekunden des Universums, oder dunkle Materie", so Michael Pürrer, Postdoc der Gravitationsgruppe an der Fakultät für Physik der Universität Wien.

Internationales Detektoren-Netzwerk für Gravitationswellen

Im vergangenen Jahrzehnt wurde ein Netzwerk von Gravitationswellendetektoren errichtet, bestehend aus dem amerikanischen LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), dem französisch-italienisch Virgo und dem britisch-deutschen GEO600. Ehrgeiziges Ziel ist die erste direkte Beobachtung der schwer zu fassenden Gravitationswellen. Diese Vibrationen der Raumzeit werden über die Laufwege von Laserstrahlen durch die kilometerlangen Vakuumröhren der Detektoren gemessen. Damit ist es möglich, Längenänderungen aufzulösen, die kleiner sind als der Durchmesser von Protonen oder Neutronen, den Bestandteilen der Atomkerne.

Einsteinsche Gravitationstheorie auf dem Prüfstand

Die genaue Vorhersage der Gravitationswellen durch Computersimulationen wird helfen, das Signal von zwei Schwarzen Löchern aus dem Rauschen der Detektoren herauszufiltern und zu analysieren sowie die Quelle der Signale zu identifizieren. Die Früchte ihrer Arbeit erwarten die ForscherInnen ab 2015, wenn die nächste Generation von Gravitationswellendetektoren ihren Betrieb aufnehmen wird. Die Ergebnisse des laufenden Projekts werden dann zur Beantwortung von wichtigen offenen Fragen beitragen. Beispielsweise ob die Objekte, die in diesen kosmischen Kollisionen erzeugt werden, wirklich Schwarze Löcher sind oder exotischere Objekte wie nackte Singularitäten. "Des Weiteren werden wir imstande sein zu testen, ob die Einsteinsche Gravitationstheorie korrekt ist oder ob sie durch eine weitergehende Theorie von Raum und Zeit zu ersetzen ist – so wie einst die Newtonsche Gravitation durch die Einsteinsche abgelöst wurde", so Sascha Husa, Projekteiter an der Universität in Mallorca und ehemaliger Mitarbeiter in der Wiener Gravitationsgruppe.

PRACE – europäisches Supercomputer-Netzwerk

Die PRACE-Infrastruktur bietet Europäischen WissenschaftlerInnen Zugang zu Supercomputern von Weltrang. PRACE steht für "Partnership for Advanced Computing in Europe" und hat ihren Sitz in Brüssel. Forschungsprojekte werden in einem kompetitiven Peer-Review-Prozess ausgewählt. Im Moment stellt PRACE drei Weltklasse-Supercomputer zur Verfügung, von denen jeder eine Rechenleistung von einem Petaflop erbringen kann, also eine Billiarde arithmetische Operationen pro Sekunde. Die erste Maschine in diesem Netzwerk, die deutsche Jugene, läuft seit 2010. Heuer haben die französische Maschine Curie und das deutsche System Hermit ihren Betrieb aufgenommen. Weitere Computer im PRACE-Netzwerk sind in Deutschland, Spanien und Italien geplant.

Vienna Scientific Cluster unterstützt ForscherInnen in Wien

Für die ForscherInnen der Gravitationsgruppe ist auch die Unterstützung durch den Wiener Supercomputer, den kürzlich ausgebauten Vienna Scientific Cluster (VSC), essentiell. Der von der Universität Wien, der TU Wien und der Universität für Bodenkultur gemeinsam genutzte Rechner bringt es auf 135,6 Teraflops pro Sekunde.

Internationales Team von WissenschafterInnen

Das Forschungsteam besteht aus mehr als 20 PhysikerInnen, die an den Universitäten von Wien, Cardiff, Jena, Mallorca, dem Albert-Einstein-Institut in Potsdam und dem California Institute of Technology arbeiten.

Wissenschaftlicher Kontakt
Mag. Dr. Michael Pürrer
Gravitationsgruppe
Fakultät für Physik
Universität Wien
1090 Wien, Währingerstraße 17/603
T +43-1-4277-721 06
Michael.Puerrer@univie.ac.at
Rückfragehinweis
Mag. Veronika Schallhart
Öffentlichkeitsarbeit
Universität Wien
1010 Wien, Dr.-Karl-Lueger-Ring 1
T +43-1-4277-175 30
M +43-664-602 77-175 30
veronika.schallhart@univie.ac.at

Veronika Schallhart | Universität Wien
Weitere Informationen:
http://www.univie.ac.at

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit
26.06.2017 | Universität Bremen

nachricht NAWI Graz-Forschende vermessen Lichtfelder erstmals in 3D
26.06.2017 | Technische Universität Graz

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: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Future Security Conference 2017 in Nürnberg - Call for Papers bis 31. Juli

26.06.2017 | Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

„Digital Mobility“– 48 Mio. Euro für die Entwicklung des digitalen Fahrzeuges

26.06.2017 | Förderungen Preise

Fahrerlose Transportfahrzeuge reagieren bald automatisch auf Störungen

26.06.2017 | Verkehr Logistik

Forscher sorgen mit ungewöhnlicher Studie über Edelgase international für Aufmerksamkeit

26.06.2017 | Physik Astronomie