2 december 2021

Zie daar AbacusSummit, de allergrootste simulatie van het heelal

Credit: The AbacusSummit Team

Eerst hadden we Millenium (2005 e.v.), Bolshoi (2010 e.v.), Illustris (2015) en IllustrisTNG (2017), allemaal simulaties van het heelal en de clusters van sterrenstelsels daarin, elke opeenvolgende simulatie met meer data, hogere resoluties en mooiere beelden. En nu is daar de laatste en grootste simulatie van allemaal: AbacusSummit, een zogeheten simulation suite gemaakt door sterrenkundigen van het Flatiron Institute’s Center for Computational Astrophysics (CCA) en het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). In deze simulatie wordt gewerkt met bijna 1 biljoen (10¹²) deeltjes. Dat ‘suite’ slaat op de hoeveelheid simulaties, niet eentje, maar maar liefst 160 simulaties. Daarin zitten al die deeltjes in een kubus, een deel van het heelal voorstellend, en wordt met zogeheten N-lichamen simulaties berekend hoe de interactie is tussen gewone (baryonische) materie, donkere materie en donkere energie. Hieronder zie je een snapshot uit één van die vele simulaties, waarin links de grootschalige structuur te zien is en naar rechts toe daarin wordt ingezoomd. Links is 10 miljard lichtjaar in doorsnede, midden 1,2 miljard en rechts 100 miljoen lichtjaar.

Credit: The AbacusSummit Team/ layout by Lucy Reading-Ikkanda/Simons Foundation

Uit de AbacusSummit simulaties, die zich in tijd uitstrekken van roodverschuiving z=8 in het vroege heelal tot z=0,1 in het nabije heelal, komt goed naar voren dat de (donkere) materie in het heelal op de allergrootste schalen een kosmisch webachtige structuur heeft van aaneengeweven enorme clusters van sterrenstelsels. In de simulatie stelt ieder deeltje een klomp donkere materie voor van twee miljard zonsmassa. Met de Summit supercomputer (bij de Oak Ridge Leadership Computing Facility in Tennessee, VS) is men in staat om per seconde de toestand van 70 miljoen van die deeltjes te berekenen. Komende jaren gaat het heelal bestudeerd worden met een nieuwe vloot van instrumenten (De James Webb Space Telescope (JWST), het Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), de Nancy Grace Roman Space Telescope (RST), het Vera C. Rubin Observatory (alias LSST) en ESA’s Euclid missie). Dán zal bekeken worden of de waarnemingen overeenkomen met de AbacusSummit simulaties en of de achterliggende modellen (met name het Lambda-CDM concordantiemodel) juist zijn. Hier het vakartikel over AbacusSummit, verschenen in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS). Bron: Simon’s Foundation.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.