Wetenschappers creëren virtueel universum

Wetenschappers zijn er in geslaagd voor het eerst een realistische computersimulatie van het universum te bouwen. Het virtuele model, Illustris gedoopt, omvat dertien miljard jaar ontwikkeling van het universum en begint 'slechts' twaalf miljoen jaar na de oerknal.

Met Illustris wordt de kosmische evolutie nagebootst in een virtuele kubus met zijden van 350 miljoen lichtjaar. Voor het eerst kan in een simulatie, 'tegelijkertijd op grote en kleine schaal', het universum worden gereconstrueerd, aldus Mark Vogelsberger van het Massachusetts Institute of Technology. Aan het einde van de dertien miljard jaar, in het heden dus, telt de kubus meer dan 41.000 sterrenstelsels.

Vogelsberger werkte samen met onder anderen wetenschappers van het Duitse Heidelberg Instituut voor Theoretische Studies. De ontwikkeling van Illustris nam vijf jaar in beslag. In het nieuwe nummer van het wetenschappelijke tijdschrift Nature, dat donderdag verschijnt, doen zij verslag van hun werk.

De simulatie bevat details die niet eerder in een virtueel model konden worden nagebootst en geeft onder meer de verspreiding en ontwikkeling van diverse soorten sterrenstelsels weer. Dat is nu dankzij toegenomen computerkracht en een beter begrip van onderliggende fysica wel mogelijk. Met een gewone huis-tuin-en-keukencomputer zouden de berekeningen voor de simulatie meer dan tweeduizend jaar hebben geduurd.

De ontwikkelaars van Illustris spreken van een 'belangrijke stap voorwaarts in het modelleren van de vorming van sterrenstelsels'. Hoe verder je in de ruimte kijkt, hoe verder terug in het verleden je kunt zien, omdat licht met een vaste snelheid voortbeweegt. De ruimtetelescoop Hubble kan bijvoorbeeld beelden vangen van sterrenstelsel uit het vroege universum door van zo ver mogelijk licht op te vangen. De ontwikkeling van deze verre sterrenstelsels waarnemen behoort echter niet tot de mogelijkheden. Met behulp van een simulatie als Illustris kan dit proces wel worden bestudeerd.