LOFAR veröffentlicht neue Himmelskarte

LOFAR ist ein riesiges europäisches Netzwerk von Radioteleskopen, die über ein Hochgeschwindigkeits-Glasfasernetz miteinander verbunden sind und deren Messsignale zu einem einzigen Signal zusammengefasst werden. Hochleistungs-Supercomputer wandeln 100.000 Einzelantennen in eine virtuelle Antennenschüssel mit einem Durchmesser von 1.900 km um. LOFAR arbeitet in bisher weitgehend unerforschten Frequenzbereichen von ca. 10-80 MHz und 110-240 MHz. Es wird von der niederländischen Forschungseinrichtung ASTRON geleitet und gilt als das weltweit führende Teleskop seiner Art. In Deutschland gibt es sechs Messstationen, die von verschiedenen wissenschaftlichen Einrichtungen betrieben werden. Eine davon befindet sich südöstlich des Campus des Forschungszentrums Jülich und wird von der JSC gemeinsam mit der Universität Bochum betrieben.

LOFAR produziert enorme Datenmengen, die übertragen, gespeichert und analysiert werden müssen. JSC ist eines der drei Rechenzentren des Projekts und speichert für LOFAR rund 15 Petabyte an Daten. Dies ist fast die Hälfte aller LOFAR-Daten, eine der größten astronomischen Datensammlungen der Welt. Die Daten werden in einem verteilten Speichersystem auf Basis der dCache-Software gespeichert. Die Verarbeitung dieser gigantischen Datensätze ist eine große Herausforderung. In der Mitte einer 10-GBit/s-Sternnetztopologie liegend koordiniert JSC darüber hinaus die deutschen LOFAR-Netzwerkaktivitäten für die Beobachtungsdaten sowie die LOFAR-Archivdaten über moderne, vom JSC betriebene DWDM-Verbindungen (dense wavelength division multiplexing). In den letzten Jahren nehmen die LOFAR-Daten mit Abstand den größten Teil von Community-Daten ein, die über die von der JSC verwalteten Netzwerke im und aus dem Forschungszentrum Jülich heraus übertragen werden.

Ein internationales Team von mehr als 200 Astronomen aus 18 Ländern veröffentlichte kürzlich die erste Karte, die bei einer Radiohimmelsmessung mit bisher unerreichter Empfindlichkeit mit dem Radioteleskop LOFAR erstellt wurde. Die Karte enthüllt Hunderttausende unbekannter Galaxien und wirft ein neues Licht auf Forschungsfelder wie Schwarze Löcher, interstellare Magnetfelder und Galaxienhaufen. Eine Sonderausgabe der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics widmet sich den ersten 26 Artikeln, die die Ergebnisse beschreiben.

Die Erstellung von Radio Sky Maps bei niedrigen Frequenzen erfordert sowohl erhebliche Teleskop- und Rechenzeiten als auch große Teams zur Analyse der Daten. Was auf herkömmlichen Computern Jahrhunderte gedauert hätte, wurde durch den Einsatz innovativer Algorithmen und extrem leistungsfähiger Computer innerhalb eines Jahres erreicht. Ein Teil dieser Arbeit wurde am JSC geleistet, wo riesige Datenmengen in hochwertige Bilder umgewandelt wurden, wobei JURECA und später JUWELS zum Einsatz kamen.

Ansprechpartnerin: Cristina Manzano, c.manzano@fz-juelich.de

aus JSC News No. 264, 27. März 2019