Supercomputer simulieren das gesamte Universum, vom Urknall bis heute
Ein internationales Forscherteam hat die bisher genaueste Simulation des Universums erstellt, indem es Supercomputer verwendet, um die gesamte Geschichte des Universums vom Urknall bis heute zu modellieren.
Das Projekt mit dem Namen SIBELIUS-DARK erstellte eine Simulation, die 600 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt reicht, einschließlich 130 Milliarden simulierter Teilchen. Es wurde mit dem Supercomputer DiRAC COSmology MAchine (COSMA) der Durham University erstellt.
Die Simulation kann helfen, Fragen in der Kosmologie zu beantworten und Phänomene wie Dunkle Materie zu visualisieren, indem sie sieht, wie sie sich in Regionen zusammenballt, die Halos genannt werden. „Die Simulationen zeigen einfach die Folgen der Gesetze der Physik, die auf die dunkle Materie und das kosmische Gas während der 13,7 Milliarden Jahre, die unser Universum existiert, einwirken“, erklärte einer der Autoren, Carlos Frenk von der Durham University, in einer Erklärung .
Die Forscher arbeiteten an der Simulation, indem sie Algorithmen verwendeten, die unseren lokalen Bereich des Universums reproduzierten, der auf der Erde zentriert war und sich ausbreitete, um unsere Milchstraße und auch nahe gelegene Galaxien wie die Andromeda-Galaxie abzudecken. Dies basierte auf einem Modell namens Cold Dark Matter Model, das ein Standardmodell in der Kosmologie ist.
„Die Tatsache, dass wir diese vertrauten Strukturen reproduzieren konnten, unterstützt eindrucksvoll das Standardmodell der Kalten Dunklen Materie und zeigt uns, dass wir auf dem richtigen Weg sind, um die Entwicklung des gesamten Universums zu verstehen“, sagte Frenk. Co-Autor Matthieu Schaller von der Universität Leiden stimmte zu und fügte hinzu: „Dieses Projekt ist wirklich bahnbrechend. Diese Simulationen zeigen, dass das Standardmodell der kalten dunklen Materie alle Galaxien erzeugen kann, die wir in unserer Nachbarschaft sehen. Dies ist ein sehr wichtiger Test, den das Modell bestehen muss.“
Die Forscher wollen das Modell nun verwenden, um kosmologische Modelle weiter zu testen, in der Hoffnung, mehr darüber zu verstehen, wie das Universum so wurde, wie es ist. „Durch die Simulation unseres Universums, wie wir es sehen, kommen wir dem Verständnis der Natur unseres Kosmos einen Schritt näher“, sagte Hauptautor Stuart McAlpine von der Universität Helsinki. Dieses Projekt schlägt eine wichtige Brücke zwischen jahrzehntelanger Theorie und astronomischen Beobachtungen.“
Die Forschungsergebnisse werden in der Zeitschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.