Forschende von Harvard & Smithsonian stellen Lumina vor, nach eigenen Angaben die bisher größte Simulation dieser Art, gedacht für den Vergleich mit Webb- und Roman-Daten.
Forschende des Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian haben eine Simulation namens Lumina entwickelt, die die ersten 2 Milliarden Jahre des Universums rekonstruiert, wie aus einer über ScienceDaily veröffentlichten Mitteilung der Smithsonian hervorgeht. Die Arbeit, erschienen in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, modelliert, wie gewöhnliche Materie, Dunkle Materie und Strahlung miteinander wechselwirkten, als die ersten Sterne, Galaxien und Schwarzen Löcher entstanden. Das Team bezeichnet sie als die bislang größte kosmologische Strahlungshydrodynamik-Simulation.
Nach Angaben der Forschenden umfasst Lumina ein mehr als 100-mal größeres Volumen als frühere vergleichbare Projekte, einen virtuellen Würfel von etwa 1,5 Milliarden Lichtjahren Kantenlänge, und löst dennoch einzelne Galaxien auf. Außerdem verfolgt sie die Helium-Reionisation, bei der Strahlung Heliumatomen Elektronen entreißt, während sie abläuft und das umgebende Gas beeinflusst; das habe eine Simulation dieser Art bisher nicht geleistet, so das Team. Für die Rechnung wurden mehr als 15.000 Grafikprozessoren des Supercomputers Frontier am Oak Ridge National Laboratory in Tennessee genutzt.
Ziel ist es, Theorien in konkrete Vorhersagen zu übersetzen, die sich mit Beobachtungen des James-Webb-Weltraumteleskops und des geplanten Nancy Grace Roman Space Telescope prüfen lassen. Hauptautor Oliver Zier sagte, solche detaillierten Vorhersagen seien nötig, um zu verstehen, was Webb sieht. Weichen reale Beobachtungen von Luminas Vorhersagen ab, könnten die Abweichungen laut den Forschenden zeigen, wo aktuelle Theorien verfeinert werden müssen. Die Angaben stammen aus der Darstellung des Teams; der Vergleich mit Teleskopdaten steht noch aus.
