Das Weltall bietet viele Faktoren, die der Mensch eifrig zu verstehen versucht. Wissenschaftler in aller Welt versuchen die Geheimnisse der unendlichen Weite zu ergründen und dabei neue Erkenntnisse stets mit dem bisher bekannten Gesamtbild in Einklang zu bringen. Jetzt konnten Forscher eine der besten Simulationen unseres Universums bisher abspielen, dank des zweitschnellsten Supercomputers der Welt.
Der Supercomputer trägt den Namen Frontier und galt bis vor Kurzem noch als der schnellste Supercomputer der Welt. Mittlerweile hat ein neuer Konkurrent ihm den Rang dabei zwar abgelaufen, seine Rechenleistung ist für die Wissenschaft jedoch einzigartig und übertraf sogar die Erwartungen der Forscher.
Supercomputer liefert bisher größte Simulation des Universums
Frontrier steht im Oak Ridge National Labratory in Tennessee, wo er als erster Exascale-Supercomputer gebaut wurde. Für seinesgleichen musste eine neue Einheit für die Rechenleistung eingeführt werden, da sie nicht länger mit den üblichen Prozessorleistungen von Standardcomputern verglichen werden kann. Diese neue Einheit wird als Exaflop bezeichnet. Frontrier ist mit 1,1 Exaflop nach El Capitan mit 1,742 Exaflop, der am Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien steht.
Nun hat ein Team des Argonne National Laboratory seinen Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code (HACC) auf dem Frontier-Supercomputer eingesetzt. Der Code wurde bereits vor 15 Jahren entwickelt und simuliert dabei die Entwicklungen unseres Universums. Er wurde so geschrieben, dass er auf dem jeweils schnellsten Computer ausgeführt werden kann. HACC übertraf laut den Wissenschaftlern auf Frontier dabei alle Erwartungen. Wie das kosmologische Standardmodell annimmt, besteht unser Universum mit etwa 95 Prozent aus dunkler Materie sowie dunkler Energie. Damit das Weltall wirklich verstanden werden kann, müssen beide Komponenten mit anderen physikalischen Phänomenen wie Schwerkraft, Sternentstehung, heißem Gas, Schwarzen Löcher und Galaxien simuliert werden.
Ein Ziel, das dank des Supercomputers nun umgesetzt werden kann. „Wenn wir einen großen Teil des Universums simulieren, der von einem der großen Teleskope wie dem Rubin-Observatorium in Chile vermessen wird, geht es um riesige Zeitabschnitte – um Milliarden von Jahren der Expansion. Bis vor Kurzem konnten wir uns nicht einmal vorstellen, eine so große Simulation außerhalb der reinen Gravitationsannäherung durchzuführen“, so Salman Habib, der Abteilungsleiter für Computerwissenschaften am Argonne National Laboratory.