science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een uniek datacenter voor kosmologische simulaties

Visualisaties van de gesimuleerde distributies van gas en sterren in het heelal op basis van gegevens geleverd door Cosmowebportal:de kubus vertegenwoordigt een ruimtegedeelte van het heelal (meer dan 300 miljoen lichtjaar), de heldere vlekken op de kubusvlakken tonen sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels langs het kosmische web. De eerste twee schijven zoomen in op de centrale melkwegcluster, de derde schijf (uiterst rechts) laat zien hoe een observatie van het zoomgebied eruit zou zien met een röntgentelescoop ('virtuele telescoop'). Krediet:P. Baintner u. H. Bruechle, LRZ

Wetenschappers van het Excellence Cluster Universe aan de Ludwig-Maximilians-Universität München hebben 'Cosmowebportal' opgericht, een uniek datacenter voor kosmologische simulaties in het Leibniz Supercomputing Center (LRZ) van de Beierse Academie van Wetenschappen. De volledige resultaten van een reeks grote hydrodynamische kosmologische simulaties zijn beschikbaar, met datavolumes die doorgaans enkele honderden terabytes overschrijden. Wetenschappers over de hele wereld kunnen deze complexe simulaties interactief verkennen via een webinterface en direct toegang krijgen tot de resultaten.

Met de huidige telescopen wetenschappers kunnen de sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels in ons heelal observeren en hun verspreiding langs een onzichtbaar kosmisch web. Van de exacte meting van de kosmische microgolfachtergrond (CMB) met het Planck-ruimteobservatorium en vele andere metingen, bijvoorbeeld met de Hubble-ruimtetelescoop, de wetenschappers waren in staat om een ​​nauwkeurig model van ons heelal te ontwikkelen. Echter, er is nog weinig bekend over hoe deze structuren konden ontstaan ​​door de verdeling van materie in het vroege heelal.

Om deze vraag te beantwoorden, theoretische astrofysici werken met kosmologische, hydrodynamische simulaties. Ze testen hun hypothesen over het heelal door wiskundige modellen te ontwikkelen die de onderliggende complexe fysieke processen beschrijven en draaien ze op krachtige computers die proberen de evolutie van het heelal over miljarden jaren te reproduceren. Als de onderliggende aannames kloppen, de simulaties moeten overeenkomen met de huidige astronomische waarnemingen en bevindingen.

Een groep astrofysici onder leiding van Dr. Klaus Dolag van het Excellence Cluster Universe aan de Ludwig-Maximilians-Universität München heeft in nauwe samenwerking met de LRZ nu het "Cosmowebportal" geïnitieerd. Dit unieke datacenter voor kosmologische simulaties biedt toegang tot de resultaten van 's werelds meest uitgebreide set van kosmologische hydrodynamische simulaties, Magneticum-verkenner, ook ontwikkeld door het team van Klaus Dolag en uitgevoerd bij de LRZ.

De volledige simulaties worden bij de LRZ in Garching opgeslagen op een datastore voor grote datasets, die is aangesloten op de supercomputer SuperMUC. Met behulp van een webinterface, geïnteresseerde wetenschappers kunnen bijvoorbeeld, selecteer objecten uit de onbewerkte simulatiegegevens, verwerk het, en zelfs virtuele observaties te creëren die bestaande of toekomstige ruimtetelescopen nabootsen.

"Grote astronomische projecten zoals de ruimtetelescopen Euclid of eRosita, die in de komende jaren zullen worden gelanceerd, zal grote delen van het heelal waarnemen, en verder inzicht verschaffen in de evolutie van de eerste structuren van het heelal, zodat de betekenis van kosmologische hydrodynamische simulaties in de toekomst nog zal toenemen, ", zegt Klaus Dolag. "Een datacenter dat deze simulaties poolt en beschikbaar stelt, is daarom een ​​belangrijke faciliteit voor wetenschappers die in het veld werken."