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Galaxien: Geburt im Simulator

Ein Supercomputer soll neue Erkenntnisse über das Universum bringen, indem er die Entwicklung von Galaxien und Schwarzer Löcher simuliert.

Nach einem mehr als einen Monat andauernden Rechenvorgang, hat der Rechner der Max-Planck-Gesellschaft im bayrischen Garching das Wachstum kosmischer Strukturen und die Entwicklung von Galaxien, Kernen aktiver Galaxien, so genannten Quasaren, und Schwarzen Löchern simuliert. Die größte jemals durchgeführte Computersimulation wurde am Mittwoch vom "Virgo-Konsortium", einer internationalen Gruppe von Astrophysikern aus Deutschland, England, Kanada, Japan und den USA, veröffentlicht.

Universum besteht zu 70 Prozent aus "Dunkler Energie"

Mit der so genannten "Millennium-Simulation" ist es den Wissenschaftlern gelungen, die Entstehungsgeschichte von etwa 20 Millionen Galaxien und superschweren Schwarzen Löchern zu rekonstruieren. Die neuen kosmologischen Erkenntnisse zeigen, dass das Universum zu etwa 70 Prozent aus "Dunkler Energie" besteht, einem mysteriösen Kraftfeld, das eine immer schnellere Ausdehnung des Raums antreibt. Ein Viertel ist den Ergebnissen zufolge als "kalte, dunkle Materie" zu bezeichnen, die auf der Erde noch nicht nachvollzogen werden kann. Weitere rund fünf Prozent des Universums bestehen aus den Elementen Helium und Wasserstoff.

Mit Mikroskopen, die Mikrowellenstrahlung messen können, gelang es zudem, das Universum im Alter von erst 400.000 Jahren abzubilden. Die einzigen Strukturen zu dieser Zeit bestanden aus einer sehr schwachen Kräuselung eines ansonsten gleichförmigen Sees aus Materie und Strahlung. Im Laufe der Zeit verwandelte die Schwerkraft diese kleinen Schwankungen in die vielfältigen Strukturen, die heute zu beobachten sind.

Die "Millennium-Simulation" wurde eigens zur Berechnung dieser Strukturen entworfen. Zum einen hatte sie das Ziel, das neue Bild der kosmischen Entwicklung und seine tatsächliche Übereinstimmung mit bisherigen Beobachtungen zu überprüfen, zum anderen sollen damit die komplexen physikalischen Prozesse erforscht werden, die zur Bildung von Galaxien und Schwarzen Löchern führen.

AP