Der Exzellenzcluster Our Dynamic Universe “Dynaverse” ist ein weltweit führendes Kompetenzzentrum für Radioastronomie, Laborexperimente, Simulationen und maschinelles Lernen/künstliche Intelligenz. Dynaverse bringt Forscher aus den Bereichen Astrophysik, Informatik und Mathematik zusammen und ist eine Kooperation der Universität Bonn, des DLR, des Forschungszentrums Jülich und des HITS, unter Führung der Universität zu Köln.

Die Forschungsschwerpunkte des Clusters liegen in den drei Forschungsherausforderungen (ARCs) Zeitrafferastronomie, Zeitlupenastronomie und Kosmische Wendepunkte. In diesem Rahmen werden auch mit Methoden und Werkzeugen der Informatik fortgeschrittene Statistik- und Simulationsprozesse entwickelt, die die Forschung des Clusters bei der Untersuchung und Auswertung gewonnener Daten unterstützt. Hierbei ist die fünfte Forschungssäule “Astroinformatik” des Clusters selbst ein Kernforschungsgebiet. 

Dynaverse nutzt Daten aus astronomische Beobachtungen aus verschiedenen Quellen, sowohl bestehenden als auch zukünftig betriebenen. Hierbei herauszuheben sind unter den bereits bestehenden Datenquellen das  JWST, Euclid und ESO/VLTI. In den nächsten Jahren werden weitere Einrichtungen in Betrieb genommen, die die Forschungsschwerpunkte des Clusters gerade jetzt besonders erkundbar machen. Hierzu gehört im Kontext des ITCC besonders das CCAT Data Center. Das zu analysierende Datenvolumen des Projektes wird so groß sein, dass die Frage nach ihrer Verwertung, Speicherung und Veröffentlichung ein integraler Bestandteil des Forschungsvorhabens sein wird. In diesem Zusammenhang werden bspw. Wege gesucht, Daten sogenannter Square Kilometer Arrays – Antennenfeldern, die große Mengen an Observationsdaten produzieren – automatisiert auszuwerten und auf wesentliche Daten zu reduzieren, die im Anschluss gespeichert und analysiert werden können.

Ein weiterer Fokus in der Beteiligung des ITCC ist die Astronomical Research Challenge (ARC) 2 Zeitlupenastronomie. Hier optimiert das ITCC gemeinsam mit anderen Partnern im Konsortium die Untersuchung bestimmter variabler astronomischer Objekte in regelmäßigen Zeitabständen, um aus den gewonnenen Daten Rückschlüsse auf deren physikalische Eigenschaften schließen zu können.

Für die Einrichtung der Shared Universe Engine SUE ist das ITCC daran beteiligt, einen standardisierten Bereinigungsprozess für gewonnene Daten zu entwickeln. Durch solche Standardprozesse soll die Analyse verschiedener Daten vereinfacht werden. Eine Datenbank soll dabei Maschinen zur Verfügung stellen, die von Forschenden dazu genutzt werden können, auf adaptiver Basis eigene Daten auszuwerten.

Beteiligte am ITCC & LS PDS

Stefan Wesner

Lehrstuhl Wesner & Stefan Zellmann

Monica Valencia Schneider