Universum: Simulationen am Supercomputer

Ausschnitt aus dem Universum, erzeugt per Computersimulation: Das Universum hat die Struktur von Fäden, die sich im Raum erstrecken und sich in hellen Flecken treffen. Die Flecken sind Galaxienhaufen Bild: Volker Springel / Christian Klingenberg

Der Würzburger Mathematiker Professor Christian Klingenberg und der Heidelberger Astrophysiker Professor Volker Springel haben sich Großes vorgenommen: Sie wollen die zeitliche Entwicklung des Universums von kurz nach dem Urknall bis heute detailliert am Computer simulieren. Dafür genehmigte ihnen die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Jahr 2012 das Projekt „Exascale simulations of the universe including magnetic fields“.

Seitdem haben die beiden Professoren so viel erarbeitet, dass sie nun an einen möglichst neuen Höchstleistungsrechner müssen, um mit ihrem Simulationsprojekt weiterzukommen.

In der Bundesrepublik werden mit Geld vom Bund drei große Höchstleistungsrechenzentren betrieben, in Jülich, Stuttgart und Garching. Sie stehen unter der Leitung des Gauss Center for Supercomputing.

Dieses verteilt verschiedene Rechnerarchitekturen auf die drei Zentren, kauft dafür die jeweils neuesten Höchstleistungsrechner und vergibt Rechenzeit an Wissenschaftsteams, die sich dafür bewerben.

So viel Rechenzeit gab es noch nie

Nach einem Aufruf des Gauss Centers an große Rechenzeitprojekte hatte sich auch das Team von Klingenberg und Springel beworben – mit Erfolg. Den Professoren wurden rund 100 Millionen CPU-Stunden auf einem brandneuen Cray-Rechner in Stuttgart zugeteilt.

Theoretisch ist das so, als ob der Rechner ein halbes Jahr lang ausschließlich ihnen zur Verfügung stehen würde. „Noch nie hat das Gauss Center so viel Rechenzeit vergeben“, freut sich Klingenberg. Der finanzielle Wert dieser Zeit belaufe sich auf knapp fünf Millionen Euro. „In Würzburg und Heidelberg sehen wir davon aber nichts, weil das Geld vom Bund direkt in die Rechenzentren fließt.“

Galaxien und Magnetfelder simulieren

In Stuttgart werden die Wissenschaftler ab September 2015 Simulationen durchführen, die auf vorherigen Rechnungen am Höchstleistungszentrum in Garching aufbauen – diese umfassten nur etwa ein Drittel der jetzt geplanten. In Garching gelang es, bei der Simulation Galaxien abzubilden. Bei dem neuen Vorhaben sollen die Galaxien jetzt noch genauer simuliert werden, und zwar unter Berücksichtigung von Magnetfeldern.

„Daraus wird sich ein reicher Schatz an Daten ergeben“, sagt Klingenberg. Aus diesen könnten Astronomen vorhersagen, wo und was sie im Universum beobachten sollten. Alles in allem würden die neuen Simulationen dazu beitragen, ein wesentlich genaueres Bild vom Universum und seiner Entstehung zu erlangen, als es heute der Fall ist.

Kontakt

Prof. Dr. Christian Klingenberg, Institut für Mathematik, Universität Würzburg,
T (0931) 31-85045, klingenberg@mathematik.uni-wuerzburg.de

Media Contact

Robert Emmerich Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Weitere Informationen:

http://www.uni-wuerzburg.de

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie

Von grundlegenden Gesetzen der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen, den Eigenschaften und dem Verhalten von Materie über Felder in Raum und Zeit bis hin zur Struktur von Raum und Zeit selbst.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Astrophysik, Lasertechnologie, Kernphysik, Quantenphysik, Nanotechnologie, Teilchenphysik, Festkörperphysik, Mars, Venus, und Hubble.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Neues topologisches Metamaterial

… verstärkt Schallwellen exponentiell. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am niederländischen Forschungsinstitut AMOLF haben in einer internationalen Kollaboration ein neuartiges Metamaterial entwickelt, durch das sich Schallwellen auf völlig neue Art und Weise…

Astronomen entdecken starke Magnetfelder

… am Rand des zentralen schwarzen Lochs der Milchstraße. Ein neues Bild des Event Horizon Telescope (EHT) hat starke und geordnete Magnetfelder aufgespürt, die vom Rand des supermassereichen schwarzen Lochs…

Faktor für die Gehirnexpansion beim Menschen

Was unterscheidet uns Menschen von anderen Lebewesen? Der Schlüssel liegt im Neokortex, der äußeren Schicht des Gehirns. Diese Gehirnregion ermöglicht uns abstraktes Denken, Kunst und komplexe Sprache. Ein internationales Forschungsteam…

Partner & Förderer