Meest gedetailleerde universumsimulatie ooit: ESA's Euclid-project brengt 3,4 miljard sterrenstelsels in kaart
Een internationaal team van wetenschappers van het Euclid Consortium heeft het meest gedetailleerde virtuele model van het heelal tot nu toe onthuld, waarin meer dan 3,4 miljard sterrenstelsels worden gesimuleerd. De synthetische dataset, bekend als de Flagship 2 modelcatalogus, is ontworpen om na te bootsen wat Europees Ruimteagentschap (ESA) de Euclid ruimtetelescoop zal observeren tijdens zijn zes jaar durende missie om een derde van de hemel in kaart te brengen.
Euclid wordt in juli 2023 gelanceerd en bestudeert kosmische structuren om licht te werpen op donkere materie en donkere energie, de onzichtbare krachten die de versnelde uitdijing van het heelal vormgeven. Door echte telescoopgegevens te combineren met gedetailleerde simulaties, willen de onderzoekers de analysemethoden aanscherpen en nieuwe inzichten in de grootschalige structuur van de kosmos ontsluiten.
"Deze simulaties zijn essentieel voor de Euclides-missie," legt Pablo Fosalba van het Instituut voor Ruimtewetenschappen (ICE-CSIC), volgens een persbericht. "Ze stellen ons in staat om onze analyse-instrumenten te testen en ons voor te bereiden op de enorme hoeveelheid gegevens die Euclides zal opleveren."
De catalogus beschrijft elk sterrenstelsel aan de hand van meer dan 400 eigenschappen, waaronder helderheid, vorm, snelheid en stervormingssnelheid. Dit ongekende detailniveau stelt wetenschappers in staat om hun pijplijnen te testen en te valideren voordat de volledige gegevensstromen van Euclid beschikbaar komen.
"Dit is een enorme stap voor de wetenschappelijke gemeenschap, omdat het nu voor iedereen toegankelijk is," voegde Jorge Carretero, onderzoeker bij de Port d'Informació Científica (PIC) en CIEMAT, toe. "Bovendien kan het veel verschillende wetenschappelijke toepassingen hebben buiten de context van de Euclides-missie," zei hij volgens het persbericht.
Hoe de simulatie werkt
De Flagship 2 catalogus werd geproduceerd op Zwitserse supercomputer Piz Daintmet behulp van aangepaste algoritmen die zijn ontwikkeld aan de Universiteit van Zürich. De berekening volgde de gravitationele evolutie van meer dan vier biljoen deeltjes om het kosmische web, clusters, filamenten en leegtes te vormen, gevormd door zowel donkere als zichtbare materie.
Het project laat de grens zien van big-data kosmologie: simulaties op petabyte-schaal, geavanceerde algoritmen en krachtige computers gecombineerd om een realistisch universum te creëren. Door de dataset open te stellen via CosmoHub, stelt het team onderzoekers wereldwijd in staat om complexe kosmologische vraagstukken te onderzoeken zonder dat ze hun eigen supercomputers nodig hebben.
