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COMPUTATIONAL ASTROPHYSICS
Rechenzeit für Simulation des Frühkosmos
Redaktion / Pressemitteilung des Astrophysikalischen Instituts Potsdam 
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25. August 2009

Mit Hilfe von Hochleistungsrechnern simulieren Wissenschaftler des Astrophysikalischen Instituts in Potsdam die Entstehung der ersten Galaxien im Universum. Das Projekt erschien Fachleuten jetzt so wertvoll, dass es als Exzellenz-Projekt 2009 ausgewählt wurde und dadurch besonders viel Rechenzeit an einem Supercomputer des Forschungszentrums Jülich erhält.

Simulation

Ausschnitt aus einer Simulation: Zu sehen ist die Dichte des Gases an einer Stelle, an der eine Galaxie entsteht. Im Zentrum herrscht bereits eine hohe Dichte (grün) die nach außen abfällt (rot). Bild: AIP

Das John von Neumann Institut für Computing (NIC) hat ein Forschungsprojekt von Dr. Stefan Gottlöber vom Astrophysikalischen Institut Potsdam (AIP) als "John von Neumann Exzellenz-Projekt 2009" ausgezeichnet. Das Projekt wurde aufgrund der ausgezeichneten Vorarbeiten, der hohen Bedeutung der zu erwartenden Erkenntnisse und der Qualität der eingesetzten Methoden als eins von zwei Projekten unter 130 Anträgen ausgewählt. Das zweite Projekt stammt von Prof. Zoltan Fodor von der Universität Wuppertal. Verbunden mit der Auszeichnung ost die Bewilligung von überdurchschnittlich viel Rechenzeit an den Jülicher Supercomputern.

Als eine Art virtuelles Labor ermöglichen diese Supercomputer die Simulation verschiedenster komplexer Vorgänge im Bereich der Teilchen- und Astrophysik, wie etwa der Wechselwirkung von Quarks oder der Entstehung von Galaxien. Gottlöber interessiert die Frühzeit des Weltalls. Eine Milliarde Jahre nach dem Urknall sind im Universum bereits zahlreiche Vorläufer unserer Galaxien entstanden, manche davon fast so groß wie die Milchstraße.

In dem Potsdamer Projekt wird die Entstehung dieser frühen Objekte in einem Würfel simuliert, der zu diesem Zeitpunkt etwa 40 Millionen Lichtjahre groß ist und in dem etwa 5000 dieser Objekte erwartet werden. Die Verteilung der Dunklen Materie und des Gases etwa 20 Millionen Jahre nach dem Urknall wird mit je einer Milliarde Teilchen dargestellt.

Mit Rechnungen auf dem neuen Supercomputer JUROPA will Gottlöber verfolgen, wie die im Urknall entstandenen kleinen Dichteschwankungen wachsen und schließlich jene Objekte entstehen, aus denen sich Milliarden Jahre später Galaxien wie unsere Milchstraße gebildet haben. Die Simulationen erlauben Rückschlüsse auf die Eigenschaften dieser Objekte, die heute nur mit den leistungsstärksten Teleskopen als schwache Lichtpunkte beobachtet werden können, sowie auf den Anteil der Dunklen Materie an der Gesamtdichte des Universums.

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Simulationen des jungen Universums auf Supercomputern. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Computer: NASA-Supercomputer unter den Top 3 - 19. November 2008
Simulationen: Rechnen auf Grafikkarten - 4. November 2008
Links im WWW
Astrophysikalisches Institut Potsdam
John von Neumann-Institut für Computing (NIC)
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