Die bisherigen Fehlversuche vor der Eris-Simulation

Das Computerzeitalter hält für die Wissenschaftler aller Gebiete unglaubliche Möglichkeiten bereit. Astronomen kamen nun auf die Idee, Teile des Weltalls virtuell mit den bisherigen Forschungsdaten über unsere Galaxie ganz von vorn zu »erschaffen«. Die Frage nämlich, die uns Menschen seit jeher beschäftigt, wartet noch immer auf Antwort. Wie entstand die Milchstraße?

In den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts begannen erste Versuche, Galaxiegeburten am Computer zu simulieren. Was die Forscherteams auch eingaben, kombinierten oder mit welcher Rechnerleistung sie arbeiteten. Der Nebel aus PC-Gasen und –wolken wollte seine Geheimnisse nicht preisgeben. Weder gelang es, der generierten Milchstraße eine Spiralform zu verleihen, noch die Sternenverteilung und –zahl in sinnvolles Verhältnis zur Realität zu setzen. Entweder, das Galaxiezentrum quoll von ihnen über, oder insgesamt wurde die Computer-Milchstraße zu sternenreich. Die einzige Antwort schien, dass die bisher gültigen astronomischen Gesetze anders funktionierten, als es sich den Wissenschaftlern erschloss.

Anfang September 2011 erzielte die bisher leistungsstärkste Generation von Großrechnern einen Fortschritt. Die von einem kalifornisch-schweizerischen Forschungsteam an drei Großcomputern mit der »Eris-Simulation« modellierte Galaxie hat starke Ähnlichkeit mit unserer Milchstraße. Das Modell setzte die Bedingungen aus 18,6 Millionen Teilen zusammen, stellte zwischen dieser unvorstellbaren Menge Wechselwirkungen her, wie sie im realen Weltall zu vermuten sind. Hätte ein einfacher PC diese Arbeit übernommen, stünde das Ergebnis nicht wie hier nach wenigen Monaten, sondern nach geschätzten 570 Jahren fest.

Bisherige Annahmen nicht falsch, nur lückenhaft:
Die Naturgesetze, soviel zeigte das Experiment, sind nach wie vor gültig für die Bewegungen, Entwicklungen und Zusammensetzungen im Weltall. Um jedoch den vollständigen Prozess zu verstehen, fehlten für bisherige Versuche zu Galaxien die Faktoren Gravitation, Formeln aus dem Bereich der Strahlenphysik und jenes Mysterium, das Dunkle Materie genannt wird. Erst die Kombination all dieser Dinge schafft eine solch komplexe Entwicklung, die unter anderem unsere Milchstraße im Inneren und Äußeren formt.

Während der Streit um die Existenz und Wirkung Dunkler Materie unter den Astronomen fortdauert, zeigte die »Eris-Simulation« einen Saum aus Sternen und Gaswolken, der mutmaßlich unsere Galaxie in geschätzten 600.000 Lichtjahren Entfernung umgibt. Doch erst die »Kinder« der heutigen Spitzen-Weltraumteleskope werden so weit zum Rand der Milchstraße sehen können und die Simulation untermauern oder den Astronomen neue Rätsel aufgeben.