heelal

De expansie van het jonge heelal en de ontwikkeling van sterren en sterrenstelsels zijn zó complex, dat het erg lastig is om dit te simuleren. Toch heeft een internationaal team van astronomen een moedige poging ondernomen dit te doen. Wat blijkt: de simulatie is realistischer dan verwacht.

Het team onder leiding van de Leidse sterrenkundige Joop Schaye beweert dat de sterrenstelsels in de simulatie overeenkomen met echte sterrenstelsels, omdat sterke galactische winden (die uit sterrenstelsels worden geblazen) zijn meegenomen in de computersimulatie. De berekeningen duurden enkele maanden en werden uitgevoerd op twee supercomputers, de Cosmology Machine in Durham en Curie in Parijs.

Astronomen proberen al jaren de juiste sterrenstelsels te simuleren, alleen dit is tot op heden niet gelukt. De sterrenstelsels die in eerdere simulaties ontstonden waren vaak te zwaar, te klein, te oud en te bolvormig. De uitkomsten van de EAGLE-simulatie komen veel beter overeen met de werkelijkheid. De gesimuleerde galactische winden zijn sterk genoeg om de gasvoorraad die nodig is voor stervorming weg te blazen. Hierdoor zijn de sterrenstelsels in de simulatie lichter en jonger: ze bevatten minder sterren en ontstaan later. De galactische winden worden aangedreven door sterren, supernova-explosies en superzware zwarte gaten.

De duizenden sterrenstelsels die in de simulatie zijn ontstaan, lijken in hun grootte en vorm op echte sterrenstelsels in het heelal. “Het universum dat wij in de computer creëren is net echt. Overal zijn sterrenstelsels te zien, met alle vormen, groottes en kleuren die we met de grootste telescopen hebben waargenomen. Het is ongelooflijk. Met een simpele druk op de knop kunnen we ook nog eens teruggaan in de tijd”, vertelt wetenschapper Richard Bower van de universiteit van Durham.

De onderzoekers hopen de simulatie te gebruiken om de evolutie van een individueel sterrenstelsel tot in detail te bestuderen. “Voor ons breekt een nieuw tijdperk aan”, zegt coauteur Rob Crain van Liverpool John Moores University. “We kunnen nu aan de knoppen van het heelal draaien en onderzoeken hoe afzonderlijke sterrenstelsels zijn ontwikkeld gedurende bijna 14 miljard jaar.”