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Der Theoretische Physiker Prof. Luciano Rezzolla von der Goethe-Universität erhält für die Simulation von Gravitationswellen im kommenden Jahr 60 Millionen CPU-Stunden am Supercomputer superMUC des Leibniz-Rechenzentrums in Garching bei München. Mit den aufwändigen Simulationen will der Forscher helfen, die Signale von Gravitationswellen aus kollidierenden Neutronensternsystemen in den künftigen Messkampagnen der Detektoren Ligo und Virgo aufzuspüren. Die bisher gemessenen Gravitationswellen stammten von Schwarzen Löchern.
FRANKFURT. Die Rechenzeit im Wert von mehr als einer Million Euro wurde Rezzolla, Professor für Theoretische Astrophysik an der Goethe-Universität, in einem hoch kompetitiven Wettbewerb von der Gauss Allianz zugesprochen. Die Gauss Allianz ist ein Zusammenschluss mehrerer Rechenzentren, der Wissenschaftlern in Deutschland die effiziente Nutzung von Hochleistungsrechnern ermöglicht.
Für Rezzolla sind Gravitationswellen so etwas wie Messsonden, die Informationen über extrem massereiche Objekte im Universum liefern. "Doppelsternsysteme aus Neutronensternen sind einzigartige Laboratorien für fundamentale physikalische Gesetze", sagt er. In ihrem Kern sind die Teilchen stärker komprimiert als in einem Atomkern. Kein physikalisches Experiment auf der Erde kann die extreme Dichte, Temperatur und Gravitationskraft im Inneren eines solchen Sterns reproduzieren.
Als Alternative bleibt die Simulation im Computer. Dazu müssen allerdings die Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie zusammen mit denen der relativistischen Hydrodynamik und der Magnetohydrodynamik gelöst und mit der komplexen Mikrophysik beim Verschmelzen zweier Neutronensterne kombiniert werden. Dies erfordert aufwändige numerische Simulationen.
Das Projekt von Luciano Rezzolla hat zwei Schwerpunkte: Erstens simuliert er die Gravitationswellen von Neutronensterne, die einander in spiralförmigen Bewegungen umkreisen; zweitens untersucht er Zusammenhänge zwischen fusionierenden Neutronensternen und ihren elektromagnetischen Gegenstücken. „Die Simulationen sollen dabei helfen, die entsprechenden Signale von Gravitationswellen aufzuspüren, die vielleicht schon nächstes Jahr in den Detektoren LIGO und Virgo gemessen werden“, so Rezzolla. „Wir hoffen, dass wir dann die Natur und den Aufbau von Neutronensternen besser verstehen und insbesondere etwas über die Zustandsgleichung bei extrem hoher Kerndichte erfahren.“
Informationen: Prof. Luciano Rezzolla, Institut für Theoretische Physik, Campus Riedberg, Tel.: (069)798-47871, rezzolla@th.physik.uni-frankfurt.de.
Die Goethe-Universität ist eine forschungsstarke Hochschule in der europäischen Finanzmetropole Frankfurt. 1914 mit privaten Mitteln überwiegend jüdischer Stifter gegründet, hat sie seitdem Pionierleistungen erbracht auf den Feldern der Sozial-, Gesellschafts- und Wirtschaftswissenschaften, Medizin, Quantenphysik, Hirnforschung und Arbeitsrecht. Am 1. Januar 2008 gewann sie mit der Rückkehr zu ihren historischen Wurzeln als Stiftungsuniversität ein hohes Maß an Selbstverantwortung. Heute ist sie eine der zehn drittmittelstärksten und drei größten Universitäten Deutschlands mit drei Exzellenzclustern in Medizin, Lebenswissenschaften sowie Geistes- und Sozialwissenschaften. Zusammen mit der Technischen Universität Darmstadt und der Universität Mainz ist sie Partner der länderübergreifenden strategischen Universitätsallianz Rhein-Main.
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Redaktion: Dr. Anne Hardy, Referentin für Wissenschaftskommunikation, Abteilung PR & Kommunikation, Theodor-W.-Adorno-Platz 1, 60323 Frankfurt am Main, Tel: (069) 798-12498, Fax: (069) 798-763 12531, hardy@pvw.uni-frankfurt.de
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