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Simulation des Universums:Künstlicher Kosmos emuliert Milliarden Jahre im Zeitraffer

Tausende Mikroprozessoren rechneten monatelang, um ein Abbild des Universums zu erschaffen. Die Simulation erzeugte Galaxien, Sterne und Elemente, genauer als je zuvor. Mit dem digitalen Urknall soll sich der Bauplan des Universums besser offenbaren.

8000 Prozessoren haben mehrere Monate lang gerechnet. Herausgekommen ist nicht weniger als das Weltall. Das heißt, ein digitales Abbild des real existierenden Universums, welches aber erstaunliche Parallelen zu all den Dingen aufweist, die man mit Teleskopen und Weltraumsonden erspähen kann.

Astrophysiker des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien sowie von Universitäten wie Harvard und MIT haben die heute bekannten Formeln der Gravitation, Hydrodynamik, Atom- und Kernphysik, Strahlung sowie des Magnetismus in mehrere Supercomputer gestopft, um zu sehen, ob sich aus den Ingredienzen des frühen Universums die heutige Struktur aus Galaxien und Sternen entwickelt.

Epochen des Weltalls

Nach Angaben der Forscher ist eine realistische Mischung aus verschiedenen Galaxientypen entstanden, wie sie im All zu beobachten sind. Neben den Spiralgalaxien gibt es auch elliptische Galaxien, die keine Arme haben und eher Sternklumpen ähneln.

Ebenfalls erfolgreich war die Computersimulation bei der Herstellung schwerer chemischer Elemente, berichten die Forscher in der Zeitschrift Nature. Das anspruchsvolle Computerprogramm für die Simulation schrieb der Heidelberger Physiker Volker Springel. Die Bilder zeigen die digitale Version des Universums in verschiedenen Epochen der Entstehungsgeschichte. Während das Weltall in einer frühen Phase noch voller fadenförmiger Strukturen ist, verdichtet sich die Materie im Laufe von 13 Milliarden Jahren zu Sternen, die ihrerseits zu Galaxien zusammenfinden.

© SZ vom 08.05.2014/chrb
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