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Simulation bestätigt Theorien zur Entstehung des Universums

Eine Computersimulation der Entstehung unseres Universums hat Strukturen hervorgebracht, wie wir sie auch im realen Weltraum finden, und größtenteils die gegenwärtigen wissenschaftlichen Theorien bestätigt. Abweichungen gab es aber trotzdem.

Die bislang umfangreichste Computersimulation der Entstehung unseres Universums bestätigt größtenteils das gegenwärtige Standardmodell der Kosmologie. Das berichten die beteiligten Forscher um Mark Vogelsberger vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in der Nature. Im Projekt Illustris fütterten sie Supercomputer in Frankreich, Deutschland und den USA mit den Parametern bekannter Naturgesetze zur Entstehung des Kosmos sowie zu chemischen und hydrodynamischen Prozessen. Bei der dann folgenden Berechnung konnte so auch das Verhalten von Gasen simuliert werden, was etwa bei der Millenium-Simulation des Max-Planck-Instituts für Astrophysik nicht geschehen sei.

In der Simulation sei dann – ausgehend vom Zustand 12 Millionen Jahre nach dem Urknall – ein Universum entstanden, wobei die Entwicklung sowohl sichtbarer als auch dunkler Materie berechnet wurde. Abgebildet worden sei ein Würfel mit 106,5 Megaparsec (350 Millionen Lichtjahre) Kantenlänge, der groß genug sei, um für unser Universum repräsentativ zu sein. Gleichzeitig sei die Simulation detailliert genug, um vergleichsweise kleine Strukturen wie einzelne Galaxien darzustellen. Entstanden seien Galaxienformen, wie sie im Weltall bereits beobachtet wurden. Auch die Verteilung von Galaxienhaufen, neutralem Gas, Wasserstoff und schweren Elementen stimme mit den Beobachtungen überein. Anders als vorhergesagt sei dagegen die Entwicklungen massearmer Galaxien verlaufen. Sie hätten sich schneller gebildet als prognostiziert. Das müsse nun erforscht werden.

In vorigen Modellen hätten teilweise nicht einmal die grundlegendsten Eigenschaften von Galaxien gestimmt, zitiert Nature Chris Brook, einen Astropyhsiker der Universidad Autónoma de Madrid. Dann sei jeweils unklar gewesen, ob die Simulation fehlerhaft war oder die zugrunde gelegten physikalischen Modelle. Dass in der Illustris-Simulation nun die Galaxientypen entstanden seien, die auch in unserem Universum beobachtet wurden, stelle das Standardmodell auf ein solideres Fundament. Derartige Simulationen könnten nun immer wichtiger werden, um auch tatsächliche Beobachtungen vorherzusagen beziehungsweise zu interpretieren.

Die ablaufende Simulation im Video

(mho)

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