Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Kosmologie: Ein fast perfektes Modell vom Universum

Supercomputer errechnen eine Welt, die der echten zum Verwechseln ähnlich sieht und das Standardmodell der Kosmologie zu bestätigen scheint.
Illustris-Simulation von Galaxien im Universum

Das Erstaunlichste am Universum ist, dass man es verstehen kann, soll Albert Einstein einmal gesagt haben. In der Tat sieht das Standardmodell der Kosmologie recht übersichtlich aus. Es basiert auf nur sechs Parametern – darunter die Energie- und Materiedichte und der Hubble-Parameter –, die alle Energie und Materie beschreiben, die sich im Universum befinden, und darüber hinaus seine seit dem Urknall andauernde Expansion. Aber woher wissen wir, ob das Modell stimmt? Ein Team um Mark Vogelsberger vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) und Volker Springel vom Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) hat das nun mit Hilfe einer Simulation überprüft. An den beiden Superrechnern Curie und SuperMUC – der eine steht in einem Rechenzentrum bei Paris, der andere bei München – erzeugten sie gemäß den Vorgaben des Standardmodells ein künstliches Universum. Illustris heißt das Vorhaben. Und tatsächlich ist ihr simuliertes Universum auf den ersten Blick vom echten nicht zu unterscheiden.

Das ist eine schlechte Nachricht für Gegner des Standardmodells. Diese stören sich zum Beispiel an der Behauptung, dass unser Universum zu nicht weniger als 95 Prozent aus Dunkler Materie und Dunkler Energie bestehen soll – die beide bislang noch reichlich mysteriös erscheinen –, während normale Atome und Elementarteilchen die restlichen fünf Prozent ausmachen, mengenmäßig also nur eine Nebenrolle spielen. Glaubt man dem Modell jedoch – und dafür gibt es immer überzeugendere Gründe –, dann kommen wir an den dunklen Zutaten nicht vorbei. Demzufolge ist Dunkle Materie mittels der von ihr ausgehenden Schwerkraft für die Entstehung der Galaxien verantwortlich, während die Dunkle Energie durch ihre antigravitative Wirkung den Kosmos immer schneller auseinandertreibt. Die Welt, wie wir sie kennen, würde ohne diese Phänomene nicht existieren ...

Kennen Sie schon …

Sterne und Weltraum – Riesige Schwarze Löcher: Erstes enges Paar entdeckt

Neue Beobachtungen deuten auf zwei supermassereiche Schwarze Löcher hin, die sich in der aktiven Galaxie Markarian 501 eng umkreisen und möglicherweise schon in rund 100 Jahren verschmelzen werden. Unsere Autorin berichtet wie es zu dieser Entdeckung kam und was zu dieser Einschätzung führte. Darüber hinaus stellen wir die Frage, ob die Erde vom Mars aus sichtbar ist, und geben Beobachtungstipps für die seltenen gegenseitigen Bedeckungen der Galileischen Monde Jupiters, die in den kommenden Monaten zu sehen sein werden. Weitere Themen: Der 200. Todestag von Joseph Fraunhofer, sein Leben und Wirken, sowie seinen Einfluss auf die Astronomie. Und, das Observatorium Wettzell, das durch die Beobachtung entfernter Quasare zur höchst präzisen Vermessung unseres Heimatplaneten beiträgt.

Spektrum Kompakt – Schwarze Löcher

Sie verschlingen ganze Sterne, rasen durch das All und ihr Inneres ist ein Rätsel: Die Erforschung von Schwarzen Löchern ist voller Überraschungen. Inzwischen gibt es Antworten auf die Fragen, warum Schwarze Löcher rülpsen und was theoretisch geschehen würde, wenn sie durch einen Menschen fliegen.

Spektrum der Wissenschaft – Kosmisches Rätsel - Galaxien ohne Dunkle Materie

Dunkle Materie gilt als unverzichtbar für die Entstehung von Galaxien – doch inzwischen wurden mehrere Systeme ohne sie entdeckt. Was bedeutet das für die bisherigen Modelle? Der zweite Teil der Serie »Intelligenz aus zwei Welten« widmet sich der Frage, ob wir eigentlich noch verstehen, was wir erforschen, wenn künstliche Intelligenz eingesetzt wird. Passend dazu hinterfragt ein Kommentar kritisch den Umgang mit KI-Tools in der Wissenschaft. Außerdem berichten wir über umstrittene Fossilien aus Gabun und über aktuelle Versuche von Biophysikern, künstliches Leben zu erzeugen.

  • Quellen

Vogelsberger, M. et al.:Properties of Galaxies Reproduced by a Hydrodynamic Simulation In: Nature 509, S. 177 - 182, 2014

Pakmor, R. et al.:Magnetic Fields in Cosmological Simulations of Disk Galaxies. In: The Astrophysical Journal Letters 783, 2014

Schreiben Sie uns!

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.