Projekt MEGATRON liefert neue Erkenntnisse über die Entstehung und Verteilung schwerer Elemente im Weltall
Bisherige Computersimulationen der Entwicklung des Kosmos vom Urknall bis in die heutige Zeit haben den Einfluss des Sternenlichts und komplexer chemischer Reaktionen auf das Gas in der Umgebung von Galaxien unterschätzt. Das zeigen erste Ergebnisse des Projekts MEGATRON, einer gigantischen Simulation auf dem britischen Supercomputer-Netzwerk DiRAC. Durch einen Vergleich der von MEGATRON gelieferten Daten mit Beobachtungen der ersten Galaxien im Kosmos hoffen die Forscher, der Entstehung der schweren Elemente im Kosmos auf die Spur zu kommen.
Beim Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren sind zunächst nur die Elemente Wasserstoff und Helium entstanden, sowie eine geringe Menge an Lithium. Alle schwereren Elemente bildeten sich erst durch Kernfusion in Sternen. Wann und wie sich diese Elemente – ohne die es keine Planeten und kein Leben geben könnte – im Kosmos verteilt haben, ist noch nicht restlos aufgeklärt. Im Gegensatz zu früheren Simulationen berücksichtigt MEGATRON unter anderem detailliert, wie sich die Strahlung der Sterne im Weltall ausbreitet. Zudem berücksichtigt es auch die chemische Entwicklung von 80 verschiedenen chemische Bausteine im Gas zwischen den Sternen und Galaxien.
Auf diese Weise liefert das Projekt 175.000 synthetische Spektren von Galaxien, die sich mit Beobachtungen beispielsweise des Weltraumteleskops James Webb vergleichen lassen. Zu den ersten wichtigen und durch Beobachtungen überprüfbaren Ergebnissen des Projekts zählt die Vorhersage einer großen Zahl leuchtschwacher Zwerggalaxien mit einem ungewöhnlich geringen Anteil an dem Element Eisen.
Bildquelle: Harley B. Katz, Martin P. Rey
