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Rossendorfer Forscher simulieren kosmische "Energiespucke"

Rossendorfer Forscher simulieren kosmische "Energiespucke"

Manchmal wirken Wolken am Himmel seltsam, als ob ein Kind dort spiralige Wellen malen würde. Was einfach aussieht, ist das Produkt komplizierter Prozesse, bei denen Strömungen aufeinandertreffen und eine "Kelvin-Helmholtz-Instabilität" erzeugen.

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Bei kosmischen Plasma-Strömen - hier die Visualisierung des Quasars GB1508+5714 - entstehen oft Wirbel wie bei Meeresgischt.

Quelle: NASA

Die entsteht auch, wenn sich Meer und Wind zu Gischt vereinen.

Besonders gewaltig sind diese Instabilitäten tief im Kosmos, wo Schwarze Löcher, Neutronensterne und aktive Galaxis-Kerne heiße Plasmastrahlen aus Atomrümpfen und Elektronen ausspucken, die sich oft mit Gaswolken ringsum verwirbeln. Da es uns aber an Raumschiffen mangelt, die man dort vorbeischicken könnte, haben Nachwuchsforscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) nun die Rechenkraft der weltweit schnellsten Computer eingespannt, um diese Prozesse zu verstehen. Sie simulierten auf dem mit 16 000 Grafikkarten ausgestatteten US-Hochleistungsrechner "Titan" den Fluss von Milliarden einzelner Elektronen, wie sie aus einem Galaxiskern strömen, samt der Lichtblitze, die dabei abgestrahlt werden. Letzteres ist wichtig, da nur so anhand optischer Beobachtungen später von Astronomen kontrolliert werden kann, ob die Computersimulation richtig war.

Die 16-stündige Simulation gilt als rekordverdächtig und daher wurden die Dresdner Nachwuchsforscher nun für den mit 10 000 US-Dollar dotierten Gordon-Bell-Preis der "Association for Computing Machinery" (ACM) nominiert, wie das HZDR mitteilte. Die Auszeichnung soll am 20. November auf der Supercomputing-Tagung "SC13" in Denver verliehen werden. Letztlich soll die Simulation übrigens nicht nur Erkenntnisse für die Astrophysik liefern, sondern auch helfen, einen großen Laserbeschleuniger für die Krebstherapie in Dresden zu bauen, bei dem ähnliche Prozesse zu erwarten sind.

Aus den Dresdner Neuesten Nachrichten vom 19.11.2013

hw

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