Einem internationalen Forschungsteam ist es erstmals gelungen, die Milchstra\u00dfe bis hinunter zu ihren etwa 100 Milliarden Sternen komplett zu simulieren, und zwar f\u00fcr einen Zeitraum von 10.000 Jahren. Das hat das japanische Forschungsinstitut Riken mitgeteilt, das die Arbeit geleitet hat. Demnach umfasst die Simulation nicht nur 100-mal so viele Sterne wie die bisher leistungsf\u00e4higsten Vorg\u00e4nger, sie wurde auch 100-mal schneller fertiggestellt. Erm\u00f6glicht wurde das demnach durch die Einbeziehung von KI-Algorithmen. Das Vorgehen sei jetzt nicht nur f\u00fcr die Astrophysik von gro\u00dfem Wert, es k\u00f6nne auch bei der Erforschung des Klimawandels und von Wettermustern helfen, erg\u00e4nzt die Forschungsgruppe.<\/p>\n
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Deutlich schneller als bisherige Simulationen<\/p>\n
Wie die Forscherinnen und Forscher ausf\u00fchren<\/a>, konnten mit den bisher besten Simulationen nur maximal eine Milliarde Sterne modelliert werden, Berechnungen zur Milchstra\u00dfe hatten also als kleinste Einheit immer nur Haufen aus 100 Sternen. Was individuellen Sternen passiert, wurde herausgerechnet. Das war aber vor allem problematisch, weil ein explodierender Einzelstern als Supernova<\/a> weit \u00fcber seine direkte Umgebung hinaus Einfluss nehmen kann. Gleichzeitig h\u00e4tte es 36 Jahre gedauert, wenn man eine Million Jahre in der Entwicklung der Milchstra\u00dfe mit der jetzt erreichten Detailgenauigkeit h\u00e4tte simulieren wollen. Mit der jetzt entwickelten Methode w\u00fcrde das lediglich 115 Tage dauern.<\/p>\n F\u00fcr die verbesserte Simulation hat das Team unter anderem ein KI-Modell mit hochaufgel\u00f6sten Modellen von Sternenexplosionen trainiert, aus denen die Ausbreitung des ausgesto\u00dfenen Gases \u00fcber 100.000 Jahre abgeleitet werden konnte. In der Folge m\u00fcssen bei der Simulation der ganzen Galaxie keine Ressourcen mehr f\u00fcr diese Prozesse abgezweigt werden, schreibt das Team. Damit k\u00f6nnten gleichzeitig Dynamiken in der gesamten Galaxie simuliert und enger begrenzte Ph\u00e4nomene wie die Supernovae einbezogen werden. Zur Verifizierung hat das Team die Ausgabedaten mit denen etablierter Simulationen von Supercomputern abgeglichen.<\/p>\n Die Verantwortlichen geben sich \u00fcberzeugt, dass ihre Herangehensweise auch in anderen rechenintensiven Wissenschaftszweigen eine gro\u00dfe Hilfe darstellen kann. Sie verweisen auf Simulationen des Wetters, von Ozeanen und des Klimas insgesamt. In allen m\u00fcssten eng begrenzte Prozesse mit systemweiten in Verbindung gebracht werden. Zudem zeige ihre Arbeit einmal mehr, dass durch KI beschleunigte Simulationen ein echtes wissenschaftliches Werkzeug sein k\u00f6nnen. Im konkreten Fall k\u00f6nnten sie uns beispielsweise aufzeigen, wie jene Stoffe in der Milchstra\u00dfe entstanden sind, aus denen sich schlie\u00dflich das Leben auf der Erde entwickelt hat. Die Forschungsarbeit<\/a> dazu wurde zur Supercomputing-Konferenz SC 25 vorgestellt und ist \u00f6ffentlich einsehbar.<\/p>\n