Eine der führenden Theorien zur Entwicklung des Universums nach dem Urknall ist die Cold Dark Matter Theory (CDM). Diese Theorie besagt, dass sich kühle dunkle Materie im frühen Universum langsam bewegt und die Materie zusammenklumpen kann, um die Galaxienhaufen zu bilden, die wir sehen, anstatt dass die Materie gleichmäßig über das Universum verteilt ist. Unter Verwendung der Eigenschaften der CDM-Theorie haben Astronomen kürzlich ein intensives Computerprogramm mit einem der leistungsstärksten Supercomputer der Welt ausgeführt, um den Lichthof der dunklen Materie zu simulieren, der unsere Galaxie umhüllt. Die Simulation ergab dichte Klumpen und Ströme der mysteriösen dunklen Materie, die in unserer Milchstraße, einschließlich der Region unseres Sonnensystems, lauert.
"In früheren Simulationen war diese Region glatt, aber jetzt haben wir genug Details, um Klumpen dunkler Materie zu sehen", sagte Piero Madau, Professor für Astronomie und Astrophysik an der University of California in Santa Cruz.
Diese Simulation wird in einem Artikel in der Zeitschrift beschrieben Naturkann helfen, kann helfen, herauszufinden, was dunkle Materie tatsächlich ist. Bisher wurde es nur durch seine Gravitationseffekte auf Sterne und Galaxien nachgewiesen. Ein anderer Teil der CDM-Theorie besagt, dass dunkle Materie aus schwach wechselwirkenden massiven Partikeln (WIMPs) besteht, die sich gegenseitig vernichten und Gammastrahlen aussenden können, wenn sie kollidieren. Gammastrahlen aus der Vernichtung der Dunklen Materie konnten mit dem kürzlich eingeführten Gammastrahlen-Großraum-Weltraumteleskop (GLAST) erfasst werden.
"Das macht das aufregend", sagte Madau. "Einige dieser Klumpen sind so dicht, dass sie bei Vernichtung der dunklen Materie viele Gammastrahlen aussenden und von GLAST leicht erkannt werden können."
In diesem Fall wäre es die erste direkte Erkennung von WIMPS.
Obwohl die Natur der dunklen Materie ein Rätsel bleibt, scheint sie etwa 82 Prozent der Materie im Universum zu ausmachen. Die Klumpen dunkler Materie erzeugten eine „Gravitationsquelle“, die gewöhnliche Materie anzieht und Galaxien in den Zentren von Halos dunkler Materie entstehen lässt.
Mit dem Jaguar-Supercomputer im Oak Ridge National Laboratory dauerte die Simulation etwa einen Monat und simulierte die Verteilung der Dunklen Materie für 13,7 Milliarden Jahre - von der Zeit des Urknalls bis zur aktuellen Epoche. Bei der parallelen Ausführung von bis zu 3.000 Prozessoren wurden etwa 1,1 Millionen Prozessorstunden berechnet.
Quelle: PhysOrg
