ľ�ϸ���Ӱ��

De grootste virtuele catalogus van het heelal ooit is vrijgegeven door het Euclid-consortium. De simulatie bevat 3,4 miljard sterrenstelsels, elk met honderden eigenschappen, en laat de grootschalige structuur van de kosmos in detail zien. De catalogus zal helpen bij het interpreteren van de waarnemingen van Euclid, de satelliet van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA die in 2023 werd gelanceerd om het 'donkere heelal' te onderzoeken.

De komende zes jaar zal Euclid een derde van de hemel met ongekende precisie in kaart gaan brengen. Wetenschappers hopen hiermee meer inzicht te krijgen in donkere materie en donkere energie, onzichtbare componenten die samen ongeveer 95% van de energie-inhoud van het heelal vormen. Door de vormen en verdeling van miljarden sterrenstelsels te bestuderen, hopen astronomen te achterhalen hoe kosmische structuren zich door de tijd heen hebben ontwikkeld en wat de versnelde uitdijing van het heelal aandrijft.

Namaakuniversum

Voordat de echte data van Euclid beschikbaar zijn, hebben onderzoekers een virtueel lab nodig om hun methodes en modellen te testen. De Flagship-simulatie is een mock universe waarin sterrenstelsels in een uitgestrekt web van kosmische materie geplaatst zijn volgens de natuurwetten zoals we die kennen. Met 3,4 miljard sterrenstelsels en meer dan 400 eigenschappen per stelsel is de nieuwe catalogus de meest complete synthetische weergave van het heelal tot nu toe. De dataset is nu vrij toegankelijk voor de hele wetenschappelijke gemeenschap via het .

Uitgelijnde sterrenstelsels

Onderzoekers van de Universiteit Utrecht hebben een rol gespeeld bij het realistischer maken van de simulatie. De focus lag hierbij op het uitlijnen van sterrenstelsels. “Sterrenstelsels staan niet altijd willekeurig georiënteerd,” legt Elisa Chisari, universitair hoofddocent Natuurkunde aan de Universiteit Utrecht, uit. “Ze kunnen zich uitlijnen door botsingen, of door zwaartekrachtinteracties op kosmologische schaal. Deze uitlijningen beïnvloeden de metingen die Euclid zal gebruiken om donkere materie en donkere energie te onderzoeken. Als we de data goed willen interpreteren, moeten onze simulaties dit effect meenemen.”

Sterrenstelsels staan niet altijd willekeurig georiënteerd. Door botsingen en zwaartekrachtsinteracties kunnen ze zich op andere manieren uitlijnen. Dat effect moeten we meenemen in de simulaties.

Op basis van jarenlang numeriek onderzoek hielp Chisari een model ontwikkelen om uitgelijnde sterrenstelsels in de Flagship-simulatie te ‘verven’. Dit zorgt ervoor dat de catalogus niet alleen het juiste aantal en type sterrenstelsels bevat, maar ook subtiele patronen vastlegt in hoe ze zich naar elkaar toe oriënteren. UU-promovenda Marloes van Heukelum zet dit werk voort door nieuwe informatie over uitlijningen te helpen implementeren in gebieden waar huidige waarnemingen schaars zijn.

Openbare bron

De nieuwe Flagship-catalogus zal binnen het Euclid-consortium uitgebreid gebruikt worden om analysemethoden te testen, kosmologische studies voor te bereiden en strategieën te verfijnen om informatie uit Euclids waarnemingen te halen. Als openbare bron kan de catalogus ook dienen als referentie voor veel andere surveys van sterrenstelsels, waardoor wetenschappers wereldwijd beter kunnen onderzoeken hoe sterrenstelsels ontstaan, evolueren en samenklonteren. Chisari: “We kijken ernaar uit om de samenwerking met de Flagship-ontwikkelaars voort te zetten, het virtuele heelal nog realistischer te maken en te helpen bij de interpretatie van toekomstige Euclid-data.”