Wat is de Millenium Simulation?
De Millennium Simulation, formeel bekend als de Millennium Run, is een van de grootste simulaties ooit van de ontwikkeling van het universum. De Millennium Simulation werd in 2005 ontwikkeld door het Virgo Consortium, een groep astrofysici uit Duitsland, het VK, Canada, Japan en de VS. De simulatie, die werd uitgevoerd op een supercomputer in Garching, Duitsland, omvatte meer dan 10 miljard "deeltjes", die 20 miljoen melkwegstelsels en quasars simuleren in een virtuele kubus, ongeveer 2 miljard lichtjaar aan een kant. De Millennium Simulation is gemaakt als een hulpmiddel om voorspellingen te doen over de grootschalige structuur van het universum en deze te vergelijken met observatiegegevens en de theorieën van astrofysici.
De Millennium Simulation begint ongeveer 379.000 jaar na de oerknal, 13,7 miljard jaar geleden, toen het universum extreem dicht en heet was. En die tijd bestond materie uit een plasma van elektronen, fotonen en baryons, en het universum baadde in een stralingsflux. Terwijl het universum zich uitbreidde en afkoelde, bereikte het een kritische temperatuur - ongeveer 3000 K - en begon het te "ontkoppelen" in straling en onafhankelijke materie. Deze gebeurtenis produceerde de kosmische microgolfachtergrondstraling, die vandaag het universum verzadigt en een universele temperatuur heeft van ongeveer 2,7 K. Vanwege gedetailleerde observaties van de kosmische microgolfachtergrond hebben fysici een goed idee van de toestand van het universum op het moment van ontkoppeling , en deze informatie werd geprogrammeerd in de Millennium Simulation om te dienen als de oorspronkelijke status.
Na het uitvoeren van de Millennium Simulation op een krachtige supercomputer gedurende meer dan een maand, behaalde het Virgo Consortium hun resultaten - meer dan 25 terabyte (TB) aan gegevens, genoeg om op 5.300 dvd's te passen. Weergegeven in visuele vorm ziet de uitvoer eruit als een fijn driedimensionaal web van filamenten met fractale gelijkenis op meerdere organisatielagen. Deze filamenten zijn eigenlijk donkere materie, die het grootste deel van de massa in het universum uitmaakt. Donkere materie kan niet direct worden gezien, maar het bestaan ervan kan worden afgeleid uit de zwaartekracht van invloed op zichtbare materie. In het model zijn de filamenten direct te zien, iets onmogelijks met echte donkere materie.
Het uitvoeren van de Millennium Simulation gaf astrofysici een overvloed aan nieuwe gegevens over hoe het universum zou kunnen zijn geëvolueerd, en voorspelt de "supercluster" -structuur die we waarnemen uit astronomische gegevens. Een van de vroegste resultaten afgeleid van de Millennium Simulation was dat zwarte gaten zich eerder hadden kunnen vormen dan eerder werd gedacht, iets dat wordt ondersteund door experimentele gegevens van de Sloan Digital Sky Survey, maar die onze huidige kosmologische modellen uitdaagt.