En af de førende teorier for, hvordan universet udviklede sig efter Big Bang, er den kolde mørke materie teori (CDM). Denne teori foreslår, at koldt mørkt stof bevæges langsomt i det tidlige univers, så materien kan klumpes sammen for at danne de klynger af galakser, som vi ser, i stedet for at materien fordeles jævnt over universet. Ved hjælp af egenskaberne ved CDM-teorien kørte astronomer for nylig et intensivt computerprogram ved hjælp af en af verdens mest magtfulde supercomputere til at simulere den glorie af mørk stof, der omslutter vores galakse. Simuleringen afslørede tætte klumper og vandløb i den mystiske mørke stof, der lurer inden i vores Melkevejs galakse, herunder regionen i vores solsystem.
"I tidligere simuleringer kom denne region glat ud, men nu har vi nok detaljer til at se klumper af mørkt stof," sagde Piero Madau, professor i astronomi og astrofysik ved University of California, Santa Cruz.
Denne simulering, detaljeret i en artikel i tidsskriftet Natur, kan hjælpe kan hjælpe forskere med at finde ud af, hvad mørkt stof faktisk er. Indtil videre er det kun blevet opdaget gennem dens gravitationseffekter på stjerner og galakser. En anden del af CDM-teorien siger, at mørkt stof består af svagt interagerende massive partikler (WIMP'er), som kan udslette hinanden og udsende gammastråler, når de kolliderer. Gamma-stråler fra udslettelse af mørkt stof kunne detekteres ved det nyligt lancerede Gamma-ray Space Area Telescope (GLAST).
”Det er det, der gør dette spændende,” sagde Madau. "Nogle af disse klumper er så tæt, at de vil udsende en masse gammastråler, hvis der er mørke stoffer udslettet, og det kan let blive opdaget af GLAST."
I så fald ville det være den første direkte detektion af WIMPS.
Selvom arten af mørk stof forbliver et mysterium, ser det ud til at tegne sig for omkring 82 procent af stoffet i universet. Klumperne af mørkt stof skabte ”gravitationsbrønd”, der trækker i almindeligt stof, hvilket giver anledning til galakser i midten af haloerne med mørkt stof.
Ved hjælp af Jaguar-supercomputeren på Oak Ridge National Laboratory tog simuleringen cirka en måned at køre og simulerede fordelingen af mørkt stof fra i 13,7 milliarder år - fra nær Big Bang-tiden til den aktuelle epoke. Ved kørsel på op til 3.000 processorer parallelt brugte beregningerne ca. 1,1 millioner processor-timer.
Kilde: PhysOrg
