Die komplexeste aller Universumssimulationen gibt es auch als Mini-App-Version

Für eine ausgefeilte Simulation des Universums musst du dich nun nicht mehr in eine Vorstellung des örtlichen Planetariums aufmachen. Du kannst dir die fernen Galaxien auch ganz zeitgemäß auf deinem Handy angucken​. Astronomen des Department für Computational Cosmology der Universität Durham entwickelten in Zusammenarbeit mit der niederländischen Universität Leiden eine extrem ausgefeilte Simulation für deinen Computer. Und für den mobilen Gebrauch programmierten sie uns das Universum in abgespeckter Version auch als App.

Insgesamt gibt es zwei „Cosmic Universe Apps", die dir das Weltall auf dein Smartphone zaubern:  ​Millenium und ​EAGLE.

Die Simulation der Millenium-App zeigt dir die Galaxien wie sie im Nachthimmel wahr genommen werden können.  Auf deinem Handy kannst du zwischen der Darstellung von Dunkler Materie und Galaxien wechseln oder auch beide visuell übereinanderlegen. Kleinere Galaxien wie die Magellansche Wolke lassen sich ebenso betrachten wie clustereiche Himmelsphänomene wie der Virgo-Galaxienhaufen im Sternbild Jungfrau.

Die EAGLE-App beschert die dir kompletten Freuden der Zusammenhänge von Gas, Dunkler Materie und Galaxien auf deinem Tablet oder Telefon. Mit einem Wisch deines Fingers kannst du nun durch das Universum wandern und guckst durch dein kleines digitales Fenster in die ehrfürchtigen Tiefen des Alls.

Die Aufnahmen mit einer kinetischen Kamera ermöglichen die interaktive Bedienung, das Drehen, Zoomen und die automatische Bildanpassung als Wanderung durch die Galaxie, wenn du dein Smartphone durch den Raum bewegst.

Doch die Apps sind nur ein kleiner Ableger für den begeisterten Hobbyastronomen in der U-Bahn, die wirklich aufregenden Simulationen lassen sich leider nicht auf dem Mini-Bildschirm deines Telefons darstellen. Die komplette ​EAGLE-Simulation (Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments) benötigte vier Jahre für ihre Programmierung und Entwicklung.

Zwei Supercomputer berechneten über mehrere Monate hinweg die Darstellung und benötigten dafür 4,5 Millionen Stunden Porzessorzeit. Die komplette Entwicklung des EAGLE-Programms einschließlich aller Testläufe strapazierten die Rechner sogar mit um die 100 Millionen Stunden Prozessorzeit.

„EAGLE ist die erste hydrodynamische Simulation, die die beobachteten Massenfunktionen der Galaxien genauso wie ihre Größe und Masse reproduzieren kann", erklärte mir Joop Schaye, der leitende Wissenschaftler des Programms, in einer E-Mail. Hydrodynamisch bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Visualisation auch Gase und nicht nur dunkle Materie darstellt. Die Massenfunktion spezialisiert die Menge der Galaxien per Volumeneinheit als Funktion ihrer stellaren Masse.

Die Simulation reproduziert jegliche Art von Galaxie und offenbart uns so ein virtuelles Universum mit Zwergsternen und gigantischen Sonnensystemen, Ellipsen ebenso wie Spiralen. In dieser Simulation sind die galaktischen Winde, die die Gase, die für die Entstehung von Sternen wichtig sind, wegblasen, stärker als in vorherigen Simulationen. Die EAGLE-Galaxien sind leichter und jünger, weil weniger Sterne entstehen und das auch zu späteren Zeitpunkten.

„Um diese Übereinstimmung mit den Beobachtungen zu erreichen, benötigten wir stabile galaktische Daten, die präziser sind als in den meisten vorherigen Simulationen.", so Schaye. „Diese intergalaktischen Schockwellen werden von Sternformationen und supermassiven Schwarzen Löchern angetrieben. EAGLE zeigt uns, dass die Gestaltung von Galaxien ein brutaler Prozess ist."