MilkyWay@home
Aus SETI.Germany Wiki
| MilkyWay@home | |
|---|---|
 | |
| Ziel: | Erforsche Aufbau und Entstehung des Halos der Milchstraße |
| Kategorie: | Astronomie |
| Homepage: | https://milkyway.cs.rpi.edu/milkyway/ |
| Betreiber: | Rensselaer Polytechnic Institute  |
| Status: | produktiv |
| Projektadressen | |
| Serverstatus: | MilkyWay@home |
| Forum: | MilkyWay@home Forum |
| SETI.Germany | |
| Team-Statistik: | MilkyWay@home |
| Teambeitritt: | SETI.Germany beitreten |
| Forenthread: | SETI.Germany Forum |
| Workunits | |
milkyway  | |
| Frist: | 12 Tage |
| Erster Download: | 8,81 MB (Projektclient 980 KB) |
| Download: | 1000 Bytes |
| Upload: | 136 - 138 Bytes |
| Betriebssysteme: |         |
| Grafikkarten |   |
| Bildschirmschoner: |  |
| Checkpoints: |  |
Beim ersten Download ist eine 8 MB große .txt-Datei dabei. | |
| milkyway_nbody | |
| Frist: | 8 Tage |
| Arbeitsspeicher: | minimal, < 10 MB |
| Betriebssysteme: | |
| Bildschirmschoner: | |
| Checkpoints: | |
Momentan Testphase, mit Fehlern muss gerechnet werden. Die CPU muss mindestens SSE2 unterstützen. Die Windows-x86_64-Anwendung ist eine 32-Bit-Anwendung. | |
MilkyWay@home erstellt ein dreidimensionales Modell des die Milchstraße umgebenden Halos und simuliert Kollisionen mit Zwerggalaxien. Dies erlaubt Rückschlüsse auf die Entstehungsgeschichte der Milchstraße und die Verteilung der vermuteten Dunklen Materie.
| Statistik (Stand: 31.05.2023 20:49:01) | |
|---|---|
| Platzierung: | 10 |
| Punkte: | 11.804.445.755 |
| %-Anteil SG: | 1.37 |
| Status Scheduler: | aktiv |
| WUs bereit: | 10.024 |
| WUs in Arbeit: | 1.681.003 |
| Wir überholen: | - |
| überholt SG: | - |
Inhaltsverzeichnis
Hintergrund
Die Milchstraße ist eine gewöhnliche Balkenspiralgalaxie mit einem Durchmesser von gut 100000 Lichtjahren und enthält mehrere hundert Milliarden Sterne, darunter auch unsere Sonne mit ihren Planeten.
Spiralgalaxien bestehen nicht nur aus den markanten Scheiben mit einem dichten Kern und den Spiralarmen, sondern werden außerdem von einer kugelförmigen Struktur aus Kugelsternhaufen, Einzelsternen und Gaswolken umgeben, dem Halo. Auch die zur Erklärung verschiedener Beobachtungen vermutete Dunkle Materie soll sich in den Halos der Galaxien befinden. Der Halo der Milchstraße hat einen Durchmesser von mehreren Hunderttausend Lichtjahren.
Erst zu Beginn des 21. Jahrhunderts (Newberg et al., 2002, engl.) wurde erkannt, dass der Halo der Milchstraße Strukturen aufweist, die auf von Gezeitenkräften zerrissene Zwerggalaxien hindeuten, und Möglichkeiten bietet, etwas über die Entstehung und Entwicklung der Milchstraße und die Verteilung der Dunklen Materie herauszufinden.
Das Projekt
MilkyWay@Home verwendet Aufnahmen der Himmelsdurchmusterung Sloan Digital Sky Survey (SDSS, engl.), um Strukturen im Halo der Milchstraße zu finden. Die dominierenden Strukturen sind dabei Sternströme, welche entstehen, wenn Kugelsternhaufen oder Zwerggalaxien der Milchstraße zu nahe kommen und durch Gezeitenkräfte zerrissen werden. Diese Ansammlungen von Sternen umkreisen das Zentrum der Milchstraße auf ähnlichen Bahnen.
Zwar ist es innerhalb überschaubarer Zeiträume nicht möglich, die Bewegung einzelner Sterne im Halo zu beobachten, die Zugehörigkeit zu einem Sternstrom erlaubt jedoch eine gute Abschätzung von Bewegungsrichtung und -geschwindigkeit. Das ermöglicht wiederum Rückschlüsse auf das Gravitationspotential und schließlich die räumliche Verteilung der Dunklen Materie im Halo.
Das Projekt führt verschiedene Arten von Berechnungen durch, um einerseits die Sternströme voneinander und von Einzelsternen im Halo zu trennen und andererseits die Entstehung von Sternströmen zu simulieren und mit den Beobachtungen zu vergleichen.
Separation
Im Rahmen der Separation-Subprojekte werden die Sternströme in den SDSS-Daten gesucht. Hierzu werden Modelle mit einem Ausschnitt der Beobachtungsdaten verglichen und die Parameter so lange variiert, bis Modell und Beobachtung mit größtmöglicher Wahrscheinlichkeit übereinstimmen (Maximum-Likelihood-Methode, von engl. für größte Wahrscheinlichkeit). Auf diese Weise lassen sich sehr genaue Karten der Sternströme erstellen.
Da der Sagittarius-Strom (aus der Sagittarius-Zwerggalaxie) alle anderen Ströme überstrahlt, wird zunächst nur dieser Strom betrachtet. Anschließend wird der Sagittarius-Strom aus den Beobachtungsdaten herausgerechnet, bevor die Daten erneut im Hinblick auf die schwächeren Ströme untersucht werden.
N-Body
Das N-Body-Subprojekt führt Mehrkörpersimulationen (engl. N-body simulations) von Zwerggalaxien durch, die mit der Milchstraße kollidieren oder vorher durch Gezeitenkräfte zerrissen werden. Durch Vergleich der Simulationen mit den Beobachtungsdaten lässt sich der Parameterraum der Gravitationspotentiale von Milchstraße und kollidierender Zwerggalaxie einschränken.
Berechnungen mit AMD-Grafikkarten
Voraussetzungen
BOINC Client
BOINC unterstützt ab der Version 6.4.7 offiziell die Berechnung von Daten auf NVidia-Grafikkarten-Prozessoren. Da der Support verschiedener Karten weiter ausgebaut wird, empfiehlt sich vor der Installation ein Upgrade des BOINC-Clients auf die jeweils aktuelle Version.
Eine offizielle Unterstützung für AMD-Grafikkarten in BOINC ist seit Version 6.10.x implementiert.
Grafikkarte
Voraussetzung ist eine AMD-Grafikkarte, deren Chip Berechnungen mit „double precision“ durchführen kann. Die hier zur Verfügung stehende Rechenleistung beträgt einen Bruchteil der normalen („single precision“) Rechenleistung. Für alle unterstützen Karten der HD4000- und HD5000-Reihe beträgt dieser Anteil 1/5, für neuere Modelle ist er in Klammern angegeben.
Bestätigt ist die Unterstützung von „double precision“ für folgende Karten der Radeon-Baureihe:
Baureihe der Radeon HD 4000'er -Serie:
- HD 4770
- HD 4830
- HD 4850
- HD 4850 X2
- HD 4870
- HD 4870 X2
- HD 4890
Baureihe der Radeon HD 5000'er -Serie:
- HD 5830
- HD 5850
- HD 5870
- HD 5970 X2
Baureihe der Radeon HD 6000'er -Serie:
- HD 6950 (1/4)
- HD 6970 (1/4)
- HD 6990 X2 (1/4)
Baureihe der Radeon HD 7000'er -Serie:
- HD 7750 (1/16)
- HD 7770 (1/16)
- HD 7850 (1/16)
- HD 7870 (1/16)
- HD 7950 (1/4)
- HD 7970 (1/4)
Am besten ist eine Karte mit mindestens 512 MB RAM. Es funktionieren auch alle X2-Karten mit jeweils 2 GPUs pro Karte.
Ausgenommen sind alle anderen Desktop-Karten sowie mobile Onboard-Grafikkarten: sie unterstützen kein „double precision“.
Anwendung
Ferner wird eine optimierte Applikation benötigt, die seit einiger Zeit direkt vom Projektserver verteilt wird. Die manuelle Installation ist somit nicht mehr nötig.
Treiber
Benötigt wird außerdem ein AMD Catalyst Treiber mit OpenCL-Unterstützung (ist inzwischen standardmäßig enthalten, hieß früher AMD APP). Unter Win 7/Vista funktionieren die aktuellen 12.x-Treiber (und ältere). Für Win XP gibt es Einschränkungen: der neueste noch funktioinerende ist wahrscheinlich 11.9, 12.1 und 12.2 gehen nicht.
Ergebnisse
Veröffentlichungen, Vorträge und Poster zum Projekt sind auf der Projektinformationsseite (engl.) aufgelistet. Neben astrophysikalischen Forschungsergebnissen wurden auch Beobachtungen zu den verwendeten Algorithmen in der durch das Verteilte Rechnen sehr heterogenen Umgebung publiziert.
Die Kartierung des Sagittarius-Stroms im Bereich nördlicher galaktischer Breiten (oberhalb der galaktischen Scheibe) wurde im Juni 2013 veröffentlicht:
- Newby et al., 2013: A Spatial Characterization of the Sagittarius Dwarf Galaxy Tidal Tails (engl.)
Einige ausgewählte Simulationen des N-Body-Subprojektes sind als Video in einer YouTube-Playlist verfügbar.
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