Forscher erschaffen bisher aufwendigste Simulation des Kosmos
Astrophysiker der Universität Zürich haben die Entwicklung des Weltalls simuliert, um aus zwei Billionen virtuellen Teilchen rund 25 Milliarden Galaxien entstehen zu lassen. Dies soll helfen, einen Satelliten für die Erforschung Dunkler Materie und Dunkler Energie vorzubereiten.
Für die Simulation nutzten Joachim Stadel, Douglas Potter und Romain Teyssier von der Uni Zürich den Hochleistungsrechner «Piz Daint» des Nationalen Hochleistungsrechenzentrums der Schweiz (CSCS).
Wie die Hochschule am Freitag mitteilte, entstanden so mit Hilfe eines aufwendig überarbeiteten und verfeinerten Codes binnen 80 Stunden 25 Milliarden virtuelle Galaxien. Davon berichteten die Forscher kürzlich im Fachblatt «Computational Astrophysics and Cosmology». Der virtuelle Kosmos, der etwa der Grösse eines Zehntels der Milchstrasse entspricht, soll dazu dienen, den Satelliten Euclid zu kalibrieren. Dieser soll 2020 ins All starten, um das Dunkle Universum zu erforschen, das zu 23 Prozent aus Dunkler Materie und zu 72 Prozent aus Dunkler Energie besteht.
Rätsel des Dunklen Kosmos lüften
Dunkle Materie existiert Schätzungen zufolge etwa fünfmal häufiger als normale, wurde aber bisher nie direkt nachgewiesen. Indirekte Beweise für ihre Existenz gibt es aber: Sie hält mit ihrer Gravitationskraft Galaxien zusammen, die aufgrund ihrer Rotationsgeschwindigkeit eigentlich auseinanderfliegen müssten. Wie die Dunkle Materie beschaffen ist, ist jedoch unbekannt.
Ähnlich mysteriös ist die Dunkle Energie, die dafür sorgt, dass sich die Ausdehnung des Universums beschleunigt. «Woraus diese Energie entspringt und wie sie sich zusammensetzt, bleiben für die Wissenschaft noch immer ungelöste Rätsel», sagte Teyssier. Diese Rätsel soll Euclid lüften helfen. Dafür soll die Messstrategie des Satelliten mit dem nun erstellten virtuellen Galaxienkatalog optimiert und allfällige Fehlerquellen quantifiziert werden. Dies soll geschehen, bevor er ab 2020 für sechs Jahre im Weltall massenhaft Daten sammeln wird.
«Euclid wird eine Art Tomografie des Universums machen und die zehn Milliarden Jahre alte Entwicklung des Weltalls nachzeichnen», sagte Studienautor Stadel. (sda)
