Simulierte Universen: Ursprung und Schicksal unserer Milchstraße

Galaxien enthalten hunderte Milliarden Sterne und zeigen vielfältige Formen und Größen. Ihre Entstehung wird durch eine komplexe Mischung verschiedener astrophysikalischer Prozesse bestimmt, in denen Gravitation, Strahlung sowie Hydrodynamik wichtige Rollen spielen und über große Skalenbereiche miteinander verknüpft sind. Daneben sind Astrophysiker überzeugt, dass der ganz überwiegende Teil des Energie-und Materie-Inhalts des Universums nicht aus gewöhnlicher Materie besteht, sondern von „Dunkler Materie“ und „Dunkler Energie“ dominiert wird.

Supercomputer-Simulationen spielen eine entscheidende Rolle bei der Überprüfung dieser gewagt erscheinenden kosmologischen Hypothese. Die erstaunliche Leistung heutiger Supercomputer ermöglicht es, die vergleichsweise einfachen Anfangsbedingungen, die der Urknall hinterlassen hat, direkt mit dem komplexen, entwickelten Zustand des heutigen Universums zu verknüpfen und so das Leben der Galaxien im Detail nachzuzeichnen. Die Simulationen zeigen dabei, wie über 13 Milliarden Jahre ein kosmisches Netz aus Dunkler Materie entsteht, an dessen Kreuzungspunkten sich Strukturen unterschiedlichster Größe bilden, von kleinen Zwerggalaxien bis hin zu gewaltigen Galaxienhaufen. Die Supercomputer machen auch Voraussagen über die spezifische Entstehungsgeschichte der Milchstraße, und wie sie sich in Zukunft weiterentwickeln sollte. Gleichzeitig können uns die Simulationen auch dabei helfen, extreme Phänomene wie etwa die Wirkung von superschweren Schwarzen Löchern auf die kosmische Entwicklung der Galaxien aufzuklären.


Ein Vortrag im Rahmen der Vortragsreihe Wissenschaft für jedermann  in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Museum.