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EINSTEIN@HOME
Millionen PCs sollen nach Gravitationswellen suchen
von Rainer Kayser
4. Februar 2005

Millionen Computerbenutzer helfen im Rahmen des SETI@home-Projektes bei der Suche nach Signalen außerirdischer Intelligenz. Jetzt wollen sich auch Gravitationswellen-Forscher die Rechenleistung privater PC-Besitzer zunutze machen, stehen sie doch vor einem ähnlichen Problem wie das SETI-Team: Ihre Detektoren liefern zwar enorme Datenmengen, doch das meiste davon ist Rauschen.

Krebs-Nebel

Chandra-Aufnahme des Krebs-Nebels, in dessen Zentrum sich ein schnell rotierender Neutronenstern, ein so genannter Pulsar, befindet. Bild: NASA / CXC / SAO

Über eine Million Computerbesitzer sollen den Forschern künftig bei der Suche nach Gravitationswellen helfen. Die mit zwei kilometergroßen Detektoranlagen in den USA gemessenen Daten sollen in Pakete aufgeteilt an PCs überall auf der Welt geschickt und dort in Arbeitspausen von einem als Bildschirmschoner agierenden Programm analysiert werden. Anschließend schickt der PC das fertige Datenpaket an die Forscher zurück.

"Es ist wie die Suche nach der Nadel im Heuhaufen: 99,99 Prozent unserer Daten sind Rauschen", beschreibt der Physiker Bruce Allen das Problem der Gravitationswellen-Sucher. Gravitationswellen sind Störungen der Raumzeit, die durch sich rasch bewegende große Massen abgestrahlt werden
- zum Beispiel durch umeinander kreisende Neutronensterne.

Von Albert Einstein 1916 im Rahmen seiner Allgemeinen Relativitätstheorie vorhergesagt, gelang bislang nur ein indirekter Nachweis der Existenz von Gravitationswellen. 1974 entdeckten die amerikanischen Astronomen Joseph Taylor und Russell Hulse einen Doppel-Pulsar - also zwei sich gegenseitig umkreisende Neutronensterne - deren Bahn langsam schrumpft. Diese Schrumpfung ist auf den Energieverlust durch die Abstrahlung der Gravitationswellen zurückzuführen. Die Entdeckung brachte Taylor und Hulse 1993 den Physik-Nobelpreis ein.

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Ein direkter Nachweis von Gravitationswellen steht allerdings bis heute aus. Diesen wollen die Physiker mit den beiden Detektoren des Laser Interferometer Gravitational Wave Observatories LIGO führen. In jeweils zwei senkrecht zueinander stehenden, vier Kilometer langen Armen messen Laserstrahlen seit 2000 winzigste Abstandsänderungen, wie Gravitationswellen sie verursachen. Längenschwankungen so klein wie ein Atom-Durchmesser kann LIGO noch messen. Das Problem: Es gibt eine Vielzahl von störenden Schwingungen, die ebenfalls zu Längenänderungen in den Detektorarmen führen. Dieses Rauschen herauszufiltern und nach echten Änderungen der Raumzeit zu suchen, überfordert die Computer von LIGO.

"Einstein@home" soll nun helfen: das verteilte Rechnen auf Millionen von PCs. Das Verfahren ist SETI@home nachempfunden, einem Projekt bei dem seit 1999 mehr als fünf Millionen Computernutzer nach Signalen außerirdischer Intelligenzen suchen. Auch für die Klima-Modellierung und die Berechnung von Protein-Faltungen setzen Wissenschaftler inzwischen auf die Mithilfe von PC-Besitzern. Der Einstein@home-Bildschirmschoner soll noch in diesem Monat auf der Website des Projekts erhältlich sein.

Links im WWW
Einstein@home
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