Een van de leidende theorieën over hoe het universum zich na de oerknal heeft ontwikkeld, is de Cold Dark Matter Theory (CDM). Deze theorie stelt dat kille donkere materie langzaam bewoog in het vroege universum, waardoor materie samenklonterde om de clusters van sterrenstelsels te vormen die we zien, in plaats van dat materie gelijkmatig over het universum wordt verdeeld. Met behulp van de eigenschappen van de CDM-theorie hebben astronomen onlangs een intensief computerprogramma uitgevoerd met een van 's werelds krachtigste supercomputers om de halo van donkere materie te simuleren die ons melkwegstelsel omhult. De simulatie onthulde dichte klonten en stromen van de mysterieuze donkere materie die op de loer ligt in ons Melkwegstelsel, inclusief het gebied van ons zonnestelsel.
"In eerdere simulaties was deze regio glad, maar nu hebben we genoeg details om klonten donkere materie te zien", zegt Piero Madau, hoogleraar astronomie en astrofysica aan de Universiteit van Californië, Santa Cruz.
Deze simulatie, beschreven in een artikel in het tijdschrift Natuur, kan helpen om wetenschappers te helpen uitzoeken wat donkere materie eigenlijk is. Tot nu toe is het alleen gedetecteerd door de zwaartekrachtseffecten op sterren en sterrenstelsels. Een ander onderdeel van de CDM-theorie zegt dat donkere materie bestaat uit zwak interacterende massieve deeltjes (WIMP's), die elkaar kunnen vernietigen en gammastraling kunnen uitzenden wanneer ze botsen. Gammastraling van vernietiging van donkere materie kon worden gedetecteerd door de onlangs gelanceerde Gamma-ray Large Area Space Telescope (GLAST).
"Dat maakt dit zo spannend", zei Madau. "Sommige van die klonten zijn zo dicht dat ze veel gammastraling uitzenden als er donkere materie wordt vernietigd, en het kan gemakkelijk worden gedetecteerd door GLAST."
Als dat zo is, zou dit de eerste directe detectie van WIMPS zijn.
Hoewel de aard van donkere materie een mysterie blijft, lijkt deze ongeveer 82 procent van de materie in het universum te vertegenwoordigen. De klonten donkere materie creëerden een 'zwaartekrachtput' die gewone materie aantrekt, waardoor sterrenstelsels ontstaan in de centra van halo's van donkere materie.
Met behulp van de Jaguar-supercomputer in het Oak Ridge National Laboratory nam de simulatie ongeveer een maand in beslag en simuleerde de distributie van donkere materie gedurende 13,7 miljard jaar - van bijna de tijd van de oerknal tot het huidige tijdperk. De berekeningen liepen parallel op maximaal 3.000 processors en gebruikten ongeveer 1,1 miljoen processoruren.
Bron: PhysOrg
