AMSTERDAM - Theoretici zijn er voor het eerst in geslaagd om het ontstaan en de evolutie van een sterrenstelsel zoals ons eigen Melkwegstelsel tot in detail na te bootsen.

Zulke computersimulaties worden gebruikt om de vorming van sterrenstelsels beter te begrijpen. Voor de nieuwe simulatie, Eris geheten, zijn multi-processor supercomputers in de Verenigde Staten en Zwitserland ingezet.

In totaal waren meer dan 1,4 miljoen processoruren nodig. Bij de simulatie van de geboorte van een sterrenstelsel worden zwaartekrachtsberekeningen losgelaten op tientallen miljoenen testdeeltjes die een grote wolk van voornamelijk donkere materie voorstellen.

Die wolk stort onder zijn eigen gewicht ineen en begint te roteren. In eerdere simulaties konden op die manier wel bepaalde aspecten van sterrenstelsels worden nagebootst, maar een stelsel zoals ons eigen Melkwegstelsel, met een zware centrale schijf, bleek altijd moeilijk te reproduceren.

Modelleren

Dat dat met Eris nu wel is gelukt, is volgens de onderzoekers van de Universiteit van Californië in Santa Cruz en het Instituut voor Theoretische Fysica in Zürich te danken aan het gedetailleerd modelleren van de vorming en de evolutie van (zware) sterren.

De geboorte en de explosieve dood van zulke sterren, in gebieden met een hoger-dan-gemiddelde dichtheid, blijken van grote invloed te kunnen zijn op de algehele structuur van een sterrenstelsel. De resultaten worden gepubliceerd in The Astrophysical Journal.

Welkome ondersteuning

De nieuwe resultaten vormen een welkome ondersteuning voor de zogeheten cold dark matter -theorie. Die beweert dat het grootste deel van de materie in het heelal uit onzichtbare, mysterieuze elementaire deeltjes bestaat.

De zorg dat de vorming van zware sterrenstelsels zoals het Melkwegstelsel met deze theorie niet verklaard zou kunnen worden, lijkt met de nieuwe simulaties te zijn weggenomen.