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Dr. Holger Pletsch
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Direktor
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Albert-Einstein-Institut Hannover

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Dr. Benjamin Knispel
Dr. Benjamin Knispel
Press Officer AEI Hannover
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Max Planck Institute for Gravitational Physics, Hannover

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Animationen

This animation illustrates how analysis of Fermi data reveals new pulsars. Fermi's LAT records the precise time and position of the gamma rays it detects, but to identify a pulsar requires additional information -- its position in the sky, its pulse period, and the way the pulse changes over time. Additionally, even Fermi's sensitive LAT detects few gamma rays from these objects -- as few as one photon per 100,000 rotations. The Hannover team used new methods to execute a so-called blind search, using computers to check many different combinations of position and period against the 8,000 photons Fermi's LAT has collected during its three years in orbit. When photons from the pulses align in time, a new gamma-ray pulsar has been discovered.
© AEI/NASA Goddard Space Flight Center

Datenanalyse

Bei der Analyse von Daten der Gravitationswellendetektoren sind die Wissenschaftler auf besonders effektive Algorithmen und ausgesprochen hohe Rechenkapazitäten angewiesen. Denn ein etwaiges Gravitationswellensignal wäre bei der derzeitigen Messgenauigkeit kaum stärker als das Hintergrundrauschen.

Innerhalb der LIGO-Virgo Science Collaboration (LVC), der auch der deutsch-britische Detektor GEO600 in Ruthe bei Hannover angehört, werden alle Detektordaten gemeinsam gesammelt, archiviert und für die Analyse bereitgestellt. Die Daten werden derzeit an den verschiedenen Clusterstandorten in mehrfacher Ausfertigung aufbewahrt. Die gespeicherte Datenmenge beläuft sich auf rund 500 Terabyte. Bei laufendem Detektorbetrieb kommt pro Sekunde ein Megabyte an Daten hinzu. Der größte und leistungsfähigste Rechencluster ist ATLAS am AEI in Hannover. Er verfügt über eine Spitzen- Rechenleistung von 64 TFLOP/s (Gleitkomma-Operationen pro Sekunde).

Die Datenauswertung wird in mehreren Schritten vorgenommen. Zunächst suchen die Astrophysiker großflächig den Himmel nach Signalen ab. Zeigt sich in einer Richtung eine Auffälligkeit, so untersuchen sie diese Umgebung mit einem engmaschigeren und damit rechenzeitaufwändigeren Algorithmus. Bestätigt sich das Signal, analysieren die Wissenschaftler dessen zeitlichen Verlauf und überprüfen etwa, ob es sich einer bestimmten Pulsarperiode zuordnen lässt. Den Algorithmus zur Suche nach kontinuierlichen Quellen von Gravitationswellen hatten die Hannoveraner Wissenschaftler modifiziert und erfolgreich für die Suche nach Gammapulsaren in Fermi-Daten verwendet.

 

Einstein@Home

Das Projekt für verteiltes Rechnen verbindet PC-Nutzer aus der ganzen Welt, die freiwillig brachliegende Rechenzeit ihrer Heim- und Bürocomputer zur Verfügung stellen. Mit mehr als 320 000 Teilnehmern ist es eines der größten Projekte dieser Art. Wissenschaftlicher Träger sind das Center for Gravitation and Cosmology an der University of Wisconsin-Milwaukee und das Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut, Hannover) mit finanzieller Unterstützung der National Science Foundation und der Max-Planck-Gesellschaft. Seit 2005 durchsucht Einstein@Home Daten der Gravitationswellendetektoren innerhalb der LIGO-Virgo-Science Collaboration (LVC) nach Gravitationswellen von unbekannten, schnell rotierenden Neutronensternen.

Ab März 2009 widmete sich Einstein@Home auch der Suche nach Signalen von Radiopulsaren in Beobachtungen des Arecibo Observatoriums in Puerto Rico und des Parkes Observatory in Australien. Seit der ersten Entdeckung eines Radio-Pulsars im August 2010 mit Einstein@Home hat das weltweite Computernetzwerk insgesamt mehr als 40 Radiopulsare aus den Daten gefischt. Neu hinzugekommen ist im August 2011 ein Projekt zur Suche nach Gammapulsaren in den Daten des Fermi-Satelliten, das unter anderem nach dem ersten Millisekundenpulsar sucht, der sich nur im Gammabereich zeigt.

 
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