{"id":20154,"date":"2012-01-19T18:57:51","date_gmt":"2012-01-19T17:57:51","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/01\/19\/wie-man-galaxien-am-computer-simuliert\/"},"modified":"2025-05-14T16:07:12","modified_gmt":"2025-05-14T14:07:12","slug":"wie-man-galaxien-am-computer-simuliert","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2012\/01\/19\/wie-man-galaxien-am-computer-simuliert\/","title":{"rendered":"Wie man Galaxien am Computer simuliert"},"content":{"rendered":"

Mein Spezialgebiet in der Astronomie ist die Himmelsmechanik und dort die numerische Simulation von Planetensystemen. Man bastelt sich im Computer ein Planetensystem, bei dem man die Zeit nach Belieben vor und zur\u00fcck laufen lassen kann. So kann man beobachten, wie sich die Planeten verhalten und was passiert, wenn man bestimmte Parameter ver\u00e4ndert. Ich habe das alles fr\u00fcher schon mal in einer eigenen Serie beschrieben: Teil 1<\/a>, Teil 2<\/a>, Teil 3<\/a>, Teil 4<\/a>. Aber nat\u00fcrlich kann man auch andere Systeme numerisch simulieren. Nicht nur die Planeten eines Planetensystems, sondern auch die Sterne in einer Galaxie. Oder die Galaxien in einem Galaxienhaufen. Oder man macht gleich N\u00e4gel mit K\u00f6pfen und simuliert das ganze Universum auf einmal.
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\nOk, das ist selbst f\u00fcr unsere Supercomputer noch ein hartes St\u00fcck Arbeit. Aber in den letzten Jahrzehnten hat sich da einiges getan. 1941 hat Erik Bertil Holmberg noch Gl\u00fchbirnen benutzt um die Wechselwirkung von Galaxien zu simulieren<\/a>. Heute kann man nicht nur simulieren, wie Galaxien miteinander interagieren, man kann simulieren, wie sie entstehen. Bei Projekten wie der Millenium-Simulation<\/a> f\u00e4ngt man nicht mit fertigen Galaxien an, sondern nur mit diffuser Materie – so wie nach dem Urknall – und l\u00e4sst sie wechselwirken um zu sehen, unter welchen Umst\u00e4nden sich Galaxien und Galaxienhaufen bilden die denen im realen Universum \u00e4hneln.<\/p>\n

Solche Simulationen sind ganz anders aufgebaut als die numerischen Simulationen mit denen ich zu tun habe, wenn ich die Bewegung von Planeten untersuche. Bei einem Planetensystem hat man normalerweise knapp ein Dutzend Himmelsk\u00f6rper, die gegenseitig Gravitationskraft aufeinander aus\u00fcben. Man braucht auch – bis auf bestimmte Spezialf\u00e4lle – nur die Gravitationskraft ber\u00fccksichtigen. Nichtgravitative Kr\u00e4fte<\/a> oder hydrodynamische Effekte wie sie bei der Ber\u00fccksichtigung von Gas- oder Staubwolken auftreten, m\u00fcssen einen normalerweise nicht k\u00fcmmern. Das klappt bei der Simulation von Galaxien bzw dem ganzen Universum nicht. Hier muss man die gravitative Wechselwirkung von zehntausenden Objekten berechnen; man muss den Einfluss der dunklen Materie ber\u00fccksichtigen (gerade bei der Galaxienentstehung ist das fundamental, da sich die normale Materie dort ansammelt, wo auch viel dunkle Materie ist) – man braucht hier v\u00f6llig andere Methoden und kann solche Simulationen auch meistens nur auf Supercomputern rechnen. Man muss die Programme also wieder so modifizieren, dass sie gleichzeitig auf tausenden Prozessoren laufen k\u00f6nnen – usw. Ich habe fr\u00fcher mal einige Zeit am Physikinstitut der Uni Z\u00fcrich verbracht und mir dort von den Experten f\u00fcr astrophysikalische Simulationen auf Supercomputern all das beibringen lassen. Aber das ist nichts, was man so eben mal lernt; eine vern\u00fcnftige kosmologische Simulation ist ein aufwendiges Forschungsprojekt!<\/p>\n

Aber wenn man dann erstmal das Universum bzw. die Galaxien in seinem Computer hat, kann man damit jede Menge coole Sachen anstellen \ud83d\ude09 Aber eigentlich wollte ich gar nicht so viel erz\u00e4hlen, ich wollte eigentlich nur dieses nette Video verlinken, in dem kurz und knapp die Simulation von Galaxien auf dem Computer erkl\u00e4rt wird:<\/p>\n