Et unikt datacenter til kosmologiske simuleringer

Forskere fra Excellence Cluster Universe ved Ludwig-Maximilians-Universität München har etableret 'Cosmowebportal', et unikt datacenter for kosmologiske simuleringer placeret ved Leibniz Supercomputing Center (LRZ) under det bayerske videnskabsakademi. De komplette resultater af en række store hydrodynamiske kosmologiske simuleringer er tilgængelige, med datamængder, der typisk overstiger flere hundrede terabyte. Forskere over hele verden kan interaktivt udforske disse komplekse simuleringer via en webgrænseflade og få direkte adgang til resultaterne.

Med nuværende teleskoper, videnskabsmænd kan observere vores univers galakser og galaksehobe og deres fordeling langs et usynligt kosmisk net. Fra den nøjagtige måling af den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB) med Planck-rumobservatoriet og mange andre målinger for eksempel med Hubble-rumteleskopet, forskerne var i stand til at udvikle en præcis model af vores univers. Imidlertid, der vides endnu lidt om, hvordan disse strukturer kunne dannes ud fra fordelingen af ​​stof i det tidlige univers.

For at besvare dette spørgsmål, teoretiske astrofysikere arbejder med kosmologiske, hydrodynamiske simuleringer. De tester deres hypoteser om universet ved at udvikle matematiske modeller, der beskriver de underliggende komplekse fysiske processer og kører dem på højtydende computere, der forsøger at gengive universets udvikling over milliarder af år. Hvis de underliggende antagelser er korrekte, simuleringerne skal matche de aktuelle astronomiske observationer og fund.

En gruppe astrofysikere ledet af Dr. Klaus Dolag fra Excellence Cluster Universe ved Ludwig-Maximilians-Universität München i tæt samarbejde med LRZ har nu indledt "Cosmowebportal". Dette unikke datacenter for kosmologiske simuleringer giver adgang til resultaterne af verdens mest omfattende sæt af kosmologiske hydrodynamiske simuleringer, Magneticum Pathfinder, også udviklet af Klaus Dolags team og udført på LRZ.

De komplette simuleringer gemmes på LRZ i Garching på et datalager til store datasæt, som er forbundet til supercomputeren SuperMUC. Ved hjælp af en webgrænseflade, interesserede videnskabsmænd kan, for eksempel, vælg objekter fra de rå simuleringsdata, bearbejde det, og endda skabe virtuelle observationer, der efterligner eksisterende eller fremtidige rumteleskoper.

"Store astronomiske projekter såsom rumteleskoperne Euclid eller eRosita, som skal lanceres i løbet af de næste par år, vil observere store områder af universet, samt give yderligere indsigt i udviklingen af ​​universets første strukturer, således at betydningen af ​​kosmologiske hydrodynamiske simuleringer endda vil stige i fremtiden, " siger Klaus Dolag. "Et datacenter, der samler og gør disse simuleringer tilgængelige, er derfor en vigtig facilitet for forskere, der arbejder på området."