Simulation zeigt Entstehung von Galaxien im kosmischen Netz Universum im Supercomputer - scinexx | Das Wissensmagazin
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Universum im Supercomputer

Simulation zeigt Entstehung von Galaxien im kosmischen Netz

Universum im Supercomputer © IllustrisTNG Collaboration

Die Galaxien und Gasströme des Kosmos bilden ein gewaltiges, dreidimensionales Netz. Wie jedoch dieses Netz einst entstand und was es prägte, wissen Astronomen nur zum Teil. Jetzt haben Astrophysiker die bisher umfangreichste Simulation dieses kosmischen Netzes und seiner Entstehung erstellt.

Galaxien wie unsere Milchstraße sind nicht willkürlich im Weltall verteilt. Stattdessen bilden sie Knotenpunkte eines gewaltigen kosmischen Netzwerks aus Gasfilamenten, Galaxienhaufen und Galaxien. Astronomen vermuten, dass diese Großstrukturen ihren Ursprung in winzigen Fluktuationen von Strahlung und Materie in der Frühzeit des Kosmos haben.

Doch die Frage nach der Entstehung dieser komplexen Gebilde und ihrer filigranen Struktur nach dem Urknall zählt zu den schwierigsten Problemen in der Astrophysik. Denn die Großstruktur des Alls ist nur sehr schwer zu beobachten. Astronomen versuchen daher, durch Simulationen und Modelle dem Geheimnis dieser kosmischen „Ordnung“ näher zu kommen.,

Eine der bisher detailliertesten dieser Simulationen haben nun Forscher des Max-Planck-Instituts für Astrophysik und ihre Kollegen im Projekt IllustrisTNG erstellt. Dafür rechneten mehr als 24.000 Prozessoren eines Supercomputers über Monate hinweg gleichzeitig an der Nachbildung von Millionen von Galaxien in einem knapp einer Milliarde Lichtjahre großen Ausschnitt des Kosmos.

Hier zu sehen ist eine Visualisierung des kosmischen Netzes, die zeigt, wie Stoßwellen im kosmischen Gas (blau) um kollabierte Strukturen aus Dunkler Materie (orange/weiß) entstehen. Wie bei einem Überschallknall wird das Gas in diesen Stoßwellen beim Einfall auf die kosmischen Filamente und Galaxien ruckartig beschleunigt.

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