Dynaverse: Ein neues Kapitel in der Erforschung des Universums

KÖLN / BONN / LONDON (IT BOLTWISE) – Der Exzellenzcluster Dynaverse erforscht die Dynamik des Universums durch die Integration von Astrophysik und KI, um die Kopplung unterschiedlicher Zeitskalen zu verstehen.

Die Erforschung des Universums hat einen neuen Meilenstein erreicht: Der Exzellenzcluster “Unser dynamisches Universum (Dynaverse)” wurde zur Förderung ausgewählt. Unter der Leitung von Stefanie Walch-Gassner und Cristiano Porciani vereint das Projekt Wissenschaftler aus den Universitäten Köln und Bonn sowie weiteren renommierten Institutionen. Ziel ist es, die Kopplung von Prozessen auf unterschiedlichen Zeitskalen zu verstehen, die das Universum geformt haben.

Im Mittelpunkt der Forschung stehen Ereignisse wie der Urknall, Supernovae und die Entstehung von Galaxien. Diese Prozesse unterscheiden sich nicht nur in ihrer Natur, sondern auch in ihrem zeitlichen Ablauf, der von Sekundenbruchteilen bis zu Milliarden von Jahren reicht. Die Forscher wollen herausfinden, wie diese unterschiedlichen Zeitskalen miteinander interagieren und das heutige Universum beeinflussen.

Ein zentraler Aspekt des Projekts ist die Nutzung von maschinellem Lernen und Künstlicher Intelligenz, um die gigantischen Datenmengen, die von Radioteleskopen wie dem Square Kilometer Array (SKA) erzeugt werden, zu analysieren. Die Integration dieser Technologien soll nicht nur die Forschung vorantreiben, sondern auch die Ausbildung der nächsten Generation von Wissenschaftlern fördern.

Die Herausforderungen, denen sich das Dynaverse-Team stellt, sind vielfältig. Einerseits geht es darum, epochenübergreifende Prozesse wie die Galaxienentwicklung aus Einzelbeobachtungen zu einem erklärenden “Film des Universums” zusammenzusetzen. Andererseits spielen schnelle, vorübergehende Schlüsselereignisse wie Supernova-Explosionen eine wichtige Rolle, da sie langfristige Prozesse beeinflussen können.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Identifizierung entscheidender Wendepunkte, den sogenannten “kosmischen Verbiegungen”, die dem jungen, expandierenden Universum Struktur und Licht gegeben haben. Nur durch die Verknüpfung der physikalischen Prozesse auf verschiedenen Zeitskalen lässt sich ein vollständiges Bild des dynamischen Universums entwickeln.

Die Region Bonn-Köln soll durch das Projekt zu einem weltweiten Kompetenzzentrum für Astroinformatik werden. Die Einbeziehung von Experten aus der Astronomie und der Informatik ist eine große Stärke des Dynaverse-Exzellenzclusters. Die Nutzung innovativer Methoden zur Analyse der riesigen und heterogenen Datenmengen wird entscheidend für den Erfolg des Projekts sein.

Ein wesentlicher Bestandteil von Dynaverse ist die Ausbildung der nächsten Generation von Forschern und Studenten in den neuen Technologien und Methoden. Die Shared Universe Engine (SUE), eine intelligente Open-Source-Plattform, wird als virtueller, kollaborativer Arbeitsraum dienen und die Bereiche Bildung und Öffentlichkeitsarbeit integrieren.

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