Europäischer Supercomputer berechnet Galaxienentstehung

Rechenvorgang würde auf normalem Computer hunderte Jahre dauern

Mithilfe des leistungsfähigsten Supercomputers in Europa gehen Wissenschaftler des Astrophysikalischen Instituts Potsdam (AIP) derzeit der Entstehung von Galaxien auf den Grund. Als Ausgangspunkt der gigantischen Simulation dient der Urknall, der rund 14 Milliarden Jahre vor unserer Zeit vermutet wird. Um die Abläufe und Entwicklungsprozesse im frühen Stadium des Universums nachkonstruieren zu können, haben die Astrophysiker rund eine Million Rechenstunden auf dem Supercomputer namens Mare Nostrum ergattern können.

Eine erste Simulation auf Mare Nostrum konnte bereits erfolgreich abgeschlossen werden. Durch den Einsatz von insgesamt 800 Prozessoren des Supercomputers geschah dies in nur 52 Tagen. „Ein normaler Computer mit einem Prozessor hätte dafür über 114 Jahre ununterbrochen rechnen müssen“, erklärt der Projektmitbeauftragte Arman Khalatyan vom AIP. In einem weiteren Schritt ist den Potsdamern nun 600.000 zusätzliche Rechenstunden zugesprochen worden. Damit wollen die Forscher bis zu einer Rotverschiebung von fünf vordringen, was in etwa der Zeitspanne bis 800 Millionen Jahre nach dem Urknall entspricht.

Der Zugang zu ausreichend Rechenkapazität ist mittlerweile zu einem der wichtigsten Schlüssel für wissenschaftliche Erfolge geworden. Mit einer Kapazität von 94,21 Teraflops erlaubt Mare Nostrum das Ausführen von 94,21 Billionen Rechenoperationen in einer Sekunde. Die Gesamtprozessorzahl liegt derzeit bei 10.240, was ihn zum weltweit fünfgrößten Supercomputer macht. „Die Entwicklung derartiger Computer spielt für die Wissenschaft natürlich eine enorm wichtige Rolle“, meint Alexander Knebe, Simulationsexperte am AIP. So seien die zugrunde liegenden Berechnungstechniken in den letzten Jahren zwar kaum verändert worden. Durch die nun möglichen Rechenleistungen sei man aber in der Lage, ungleich mehr Details aus dem Simulationsprozess gewinnen zu können.

„In den 80er-Jahren konnte man gerade einmal an Punkten festmachen, wie sich Galaxien im Universum verteilen. Heute sind wir bereits so weit, dass wir die Verteilung von Sternen in Galaxien simulieren und darstellen können“, so Knebe. Im Endeffekt gehe es aber immer noch um die Frage, wie Galaxien, Sterne und Planeten entstanden sind. Hier sei man weiterhin weit von einem adäquaten physikalischen Gesetz entfernt.

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