In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat die Kosmologie enorme Fortschritte erreicht, die uns der Aufklärung einer der faszinierendsten wissenschaftlichen Fragen überhaupt, der nach dem Ursprung unserer Welt, ein ganzes Stück näher gebracht haben. Entwicklungsrechnungen des Universums aus Supercomputern haben dabei eine große wissenschaftliche Bedeutung erlangt.
Die Millennium Simulation - Mit einem Superrechner auf den Spuren der Galaxien
Volker Springel Sterne und Weltraum, 2006, 11, 30
Die
Millennium-Simulation verfolgt die Entstehung von mehr als 20 Millionen
Galaxien in einem Ausschnitt des Universums mit einer Ausdehnung von
mehr als zwei Milliarden Lichtjahren. Diese größte bisher durchgeführte
Simulation der Entwicklung des Universums liefert ein detailliertes
Modell für das Wachstum kosmischer Strukturen und hilft, die Verbindung
zwischen massereichen Schwarzen Löchern und Galaxien zu verstehen.
Die Entstehung der Galaxien
Volker Springel Physik Journal, 2003, 6, 31
In den letzten Jahren hat sich ein Standardmodell der Strukturentstehung im Universum herauskristallisiert, dessen wichtigste kosmologische Parameter nun mit erstaunlicher Genauigkeit bekannt sind. Damit sind die Anfangsbedingungen für die Galaxienentstehung im Universum im Prinzip festgelegt, wodurch es möglich wird, mit analytischen und numerischen Methoden detaillierte theoretische Modelle für die Geschichte der Galaxienentstehung zu entwickeln. Durch den Vergleich dieser Voraussagen mit den enorm verbesserten Beobachtungsdaten, die in jüngster Zeit mit Großteleskopen gewonnen werden konnten, gelang es, die wichtigsten Prozesse der Galaxienentstehung im kosmologischen Standardmodell aufzuklären und zu einem in seinen Grundzügen überaus erfolgreichen Modell der hierarchischen Galaxienentstehung zu verschmelzen.
Fitting the Universe on a Supercomputer
Simon D.M. White and Volker Springel Computing in Science and Engineering, 1999, 1, 36
Simulations run on the largest available parallel supercomputers are answering the question of how today's rich cosmic structure developed from a smooth, near featureless early universe. Two such simulations illustrate how algorithm and implementation strategies can be optimized for specific cosmological problems.
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