Frühes Universum: Genaueste Simulation der sogenannten Reionisierung berechnet
Auf dem Supercomputer SuperMUC NG ist das genaueste Modell der sogenannten Reionisierung errechnet worden. Mit ihr nahm das uns bekannte Universum seinen Lauf.
Verschiedene in Thesan berechnete Eigenschaften der Reionisierungsepoche und Vorhersagen dafür, was große Teleskope davon sehen können sollten.
(Bild: MPA)
Mit "Thesan" hat eine Gruppe von Wissenschaftlern die bislang detaillierteste und umfangreichste Simulation einer frühen Epoche unseres Universums erstellt. Die Simulation der sogenannten Reionisierung – mit der der Kosmos lichtdurchlässig wurde – wurde vom Supercomputer SuperMUC NG des Leibniz-Rechenzentrums in Garching bei München berechnet. Entstanden sei das bislang genaueste und umfangreichste Bild der Epoche für einen 300 Lichtjahre großen Bereich des frühen Universums. Damit sollen wichtige Fragen der Kosmologie beantwortet werden. Es handle sich um eine "Brücke zum frühen Universum", meint Aaron Smith vom Massachusetts Institute of Technology, der an der Entwicklung beteiligt war.
Die "kosmische Morgendämmerung"
Als Reionisierungsepoche gilt jener Zeitraum in der Geschichte des Universums, als die ersten Sterne und Galaxien das Gas in heißes, reionisiertes Plasma verwandelten. Dabei wurden die Elektronen von den Wasserstoffkernen (den Protonen) getrennt. Entstanden ist bei diesem Prozess jenes Universum, wie es sich uns heute darstellt. Mit der Reionisierung endet das sogenannte Dunkle Zeitalter, das auf die Epoche folgte, in der die Hintergrundstrahlung entstanden ist. Erst seit der Reionisierung ist das Universum lichtdurchlässig. Viele Fragen zu dem Prozess sind bislang noch offen und bei deren Beantwortung soll nun Thesan helfen. Benannt ist die Simulation nach der etruskischen Göttin der Morgenröte, erklärt das Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA).
Thesan können nun aufzeigen, wie Galaxien das sie umgebende Gas in dieser Zeit beeinflusst haben, erläutert das Institut. Neben den Wechselwirkungen zwischen dem Licht und Gas, könne auch ermittelt werden, wie sich kosmischer Staub in dieser Umgebung verhalten hat. Bei der Entwicklung der Simulation konnte das Team demnach auf die Erfahrungen mit einem der bisher umfangreichsten simulierten Universum überhaupt zurückgreifen: Bei IllustrisTNG waren über ein Petabyte an Daten angefallen. Auch die Daten von Thesan sollen jetzt veröffentlicht werden, damit die gesamte Forschungsgemeinschaft davon profitieren kann. Allein die zu analysieren, würde Jahre dauern, meint das Team noch. Ihre Arbeit stellen sie in einem Fachartikel in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society vor.
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(mho)
