2019
November
Standard

Faszinierende Bilder aus der Frühzeit des Universums

Neben der Theorie und dem Experiment ist heute die Simulation eines der wichtigsten Werkzeuge der Forschung. Manchmal entwickeln die Wissenschaftler Theorien, die sich noch nicht in der Praxis überprüfen lassen. Hier kann eine Simulation zeigen, wonach die Experimentalphysiker dann suchen müssen. Dann kann es vorkommen, dass zur Beschreibung der Wirklichkeit zwei verschiedene Theorien geeignet wären. Baut man auf beiden Simulationen auf, kann man je nach deren Ergebnis vielleicht die Spreu vom Weizen trennen. Und schließlich passiert es auch, dass noch gar keine Theorie vorhanden ist, nur Messdaten. Wenn es nun gelingt, eine Simulation zu erzeugen, die die gleichen Ergebnisse bringt wie das Experiment, dann kann man daraus vielleicht eine Theorie ableiten.

Astronomen, die den Kosmos simulieren wollen, stehen dabei normalerweise vor der Wahl: Entweder, sie stecken die Rechenleistung in Details – oder sie beschreiben in der Simulation einen möglichst großen Raum. Beide Verfahren haben Nachteile in ihrer Aussagekraft: Aus der Simulation weniger Galaxien lassen sich schlecht statistische Schlüsse ziehen, und großräumigen Simulationen fehlt es im Vergleich zur Realität an Details. Mit der astronomischen Simulation TNG50 gelang es Forschern nun erstmals, eine großräumige kosmologische Simulation mit der hohen Auflösung einer detaillierten Simulation zu verbinden, wie sie bisher nur für Untersuchungen einzelner Galaxien möglich war.

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