Eine Galaxie, die durch ein Teleskop blickt, sieht aus wie eine einzige, funkelnde Einheit. Aber aus der Nähe ist es eines der komplexesten Systeme im Universum - eine Ansammlung von Milliarden von Sternen, Sternenresten, Staub und Gas, die sich alle gegenseitig umwirbeln.
Aber Galaxien sind eine Herausforderung zu studieren. Die Forscher des Auriga-Projekts erstellten daher eine massive Simulation, in der die Bildung einer Spiralgalaxie in der Größe einer Milchstraße dargestellt wurde. Sie hoffen, dass das System als Grundlage dienen kann, um zu erfahren, wie sich die Galaxie im Laufe der Äonen entwickelt und verändert hat.
Laut einer Pressemitteilung hat das Team zwei Supercomputer - die in Deutschland ansässige Hornet und SuperMUC - für das Projekt freigeschaltet. Sie verwendeten modernen Computercode, der Modelle für Schwerkraft, Sternentstehung, Gashydrodynamik, Supernovas und Magnetfelder zwischen Gas- und Staubwolken enthielt. Anschließend führten sie über mehrere Monate 30 Galaxiensimulationen mit hoher Auflösung und sechs mit sehr hoher Auflösung durch.
Laut der Website des Auriga-Projekts haben andere Versuche, die Entstehung von Galaxien zu simulieren, zu nicht ganz richtigen Galaxien geführt - von seltsamen Ausbuchtungen bis zu ungewöhnlichen Drehungen, die nicht den Beobachtungen der Astronomen am Himmel entsprachen. Das neue Projekt versuchte, diese Fehler durch Hinzufügen von Elementen zu korrigieren. Andere Simulationen modellierten nicht, insbesondere die Magnetfelder, oder verfügten nicht über die Rechenleistung zur Berechnung.
Es funktionierte. Die Simulation erzeugte spiralförmige Galaxien, die dem zu entsprechen scheinen, was Wissenschaftler über unsere Galaxien wissen, deren Größe unserer eigenen ähnlich ist. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse auf den Monthly Notices der Royal Astronomical Society.
"Das Ergebnis des Auriga-Projekts ist, dass Astronomen nun in der Lage sein werden, mit unserer Arbeit auf eine Fülle von Informationen zuzugreifen, beispielsweise auf die Eigenschaften der Satellitengalaxien und die sehr alten Sterne, die in dem die Galaxie umgebenden Halo zu finden sind", so Robert Grand des Heidelberger Instituts für Theoretische Studien und Hauptautor der Arbeit, heißt es in der Pressemitteilung.
Die Modelle bilden nicht nur eine Grundlage für das Studium der Galaxienbildung, sondern sind auch einfach nur schön und zeigen, wie wunderbar das Universum sein kann.
