Hoofdcategorieën

[RSS] Index » Nieuws » Core » Wetenschap » Supercomputers helpen donkere materie op te sporen

Supercomputers helpen donkere materie op te sporen

Door Arnoud Wokke, zondag 9 november 2008 11:34
Submitter: Escovan, views: 22.726

Nasa's Fermi Gamma-ray Space Telescope kan dankzij de hulp van Europese supercomputers wellicht binnen een paar jaar donkere materie opsporen. Astronomen zijn al driekwart eeuw op zoek naar deze bouwsteen van het universum.

All-sky map' van de zwakke gammastraling, zoals voorspeld in het onderzoekHet kostte de supercomputers ruim 3,5 miljoen processoruren om de berekening te maken, zo hebben de onderzoekers gezegd in een artikel in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. De donkere materie kan het best gevonden worden door de telescoop tien tot dertig graden buiten het centrum van het melkwegstelsel te richten.

Het onderzoek met de supercomputers, waar onder meer de Groningse computer Stella voor is ingezet, was nodig om een simulatie te maken van het ontstaan van donkere materie, miljarden jaren geleden. Door dat te simuleren, konden de computers een berekening maken waar de donkere materie zich zou kunnen bevinden. De onderzoekers hopen dat donkere materie zich dicht bij ons zonnestelsel bevindt, zodat de telescoop het kan detecteren.

Fermi zou binnen een paar jaar donkere materie moeten kunnen vinden. Dat zou een enorme doorbraak zijn in de astronomie, vindt professor Simon White van het Duitse Max Planck Institut. "Het oplossen van het raadsel van donkere materie zou een van de grootste wetenschappelijke prestaties zijn van de moderne tijd."

Mogelijk beeld van de straling van donkere materie
Volgende 12:23
Vorige 10:43
Gesponsorde link
Arjen (House) logo ICT nog slimmer inzetten?

Categorieën

Gerelateerde content

Reacties

Flat modeFlat mode Sorteer aflopendSorteer aflopend Moderatie FAQModfaq
Niveaufilter: -1 Ongewenst: 60 reacties zichtbaar600 Off-topic / Irrelevant: 50 reacties zichtbaar50+1 On-topic: 25 reacties zichtbaar25+2 Informatief: 17 reacties zichtbaar17+3 Must-read: 1 reactie zichtbaar1
«  1  2  »

Door Maxcim, zondag 9 november 2008 11:37

Score: 1
Voor de geinteresseerden:
http://nl.wikipedia.org/wiki/Donkere_materie

Door Daco, zondag 9 november 2008 15:43

Score: 0
dank je

nu snapk de grap van futurama & black matter als gas voor hun ship XD

on topic:alles goed en wel, maar wat als het toch niet bestaat?

Door kidde, zondag 9 november 2008 20:41

Score: 0
Dan zit het heelal verkeerd in elkaar natuurlijk ;) Dus, opnieuw maken die hap.

Door BaRF, zondag 9 november 2008 11:39

Score: 0
hmm, volgend project voor DPC? :D

Door vgroenewold, zondag 9 november 2008 11:44

Score: 1
Het is uiteraard wel een simulatie, ik zou nog moeten doorlezen met wat voor factoren er allemaal rekening is gehouden, maar ik denk dat hoe dichter je bij de omstandigheden van de oerknal komt, hoe minder zeker de huidige deeltjes-theorien e.d. kloppen. Dat is dan mijn aanname gezien het ontbreken van de theorie die quantum-mechanica en relativiteit kan verbinden. Daar zou de simulatie dan geen rekening mee kunnen houden. Maar het blijft uiteraard de beste educated guess.

[Reactie gewijzigd door vgroenewold op zondag 9 november 2008 11:46]

Door Qreed, zondag 9 november 2008 11:58

Score: 0
... gezien het ontbreken van de theorie die quantum-mechanica en relativiteit ...
String theory?

Door vgroenewold, zondag 9 november 2008 12:03

Score: 0
Dat is een theorie, maar linkt de twee niet volgens mij. Dus een theorie welke zowel het grote (wat vaak door relativiteit kan worden verklaard) en het superkleine kan verklaren.

Door Martin-S, zondag 9 november 2008 13:53

Score: 2
Dat zou met behulp van de string theorie dus wél kunnen. het grootste nadeel is, dat het op dit moment niet mogelijk is om de string-theorie te testen/bewijzen.

Hier een machtig interessante (3 uur durende) documentaire over de quantum-mechanica, relativiteit en string-theorie.

http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html

(Voor degene die de hem niet in kleine stukjes wil zien zoals op de site, de complete docu is ook als torrent te vinden)

Door Mitsuko, zondag 9 november 2008 19:19

Score: 2
Vergeet ook Quantum Gravity niet (nou ja, als je ervan gehoord hebt). General Relativity werkt niet op kleine schalen een gaat van dingen uit waarvan de Quantum theorie bewijst dat ze niet waar zijn, en anderszijds neemt Quantum Mechanica en de uitbreiding Quantum Field Theory dingen aan waarvan GR bewijst dat ze niet waar zijn - allemaal dingen die huidige experimenten bevestigen. String Theory negeert als ik me niet vergis een aantal dingen uit QM en is dus wellicht in de opzet al fout, hoewel dat een grote claim is (heb het van een grote naam in de Quantum Gravity, Carlo Rovelli IIRC, dus wie weet is er enige bias).

Quantum Gravity probeert wel alle problemen van beide theorieën aan te pakken en consistent te blijven met experimentele resultaten, maar dit is een gigantische taak en er bestaan een aantal verschillende theorieën over.

Om een voorbeeld te geven: het is misschien nodig om het concept van tijd als een simpele variabele los te laten. In General Relativity wordt tijd niet expliciet genoemd, en het is alleen in afleidingen van de theorie die van toepassing zijn op onze wereld waar de variabele t weer verschijnt. Maar er zijn indicaties dat je tijd misschien helemaal niet expliciet kan definiëren (als je QM en GR wilt combineren), dat de 'waarde' alleen af te leiden is als integraal uit andere functies.

QG is een veld dat op dit moment steeds meer aandacht aan het krijgen is, omdat er in de laatste 30 jaar in de String Theory niet heel veel nieuws naar voren is gekomen. We zijn nog niet veel dichterbij een applicatie in de wereld, het zogenaamde 'Anthropic Principle' lijkt meer op opgeven dan op een antwoord, en de wiskundige complexiteit is gigantisch. (de voornaamste bijdragen van ST zijn danook vooral aan de wiskunde)

[Reactie gewijzigd door Mitsuko op zondag 9 november 2008 19:22]

Door johncheese002, dinsdag 11 november 2008 00:07

Score: 2
Goed Punt!!! QG is ook interessanter omdat je de "big" (G) niet geheel kunt vergelijken met de "small" (QM), met name door de verschillen in de (hoofdzakelijk) vier krachten. Gravity werkt vooral op grote afstanden en de elektrische/sterke kernkracht etc. vooral op korte afstand.

Ik denk dat men zeker meer moet focussen op andere substanties in het heelal, ipv alleen maar naarstig op zoek gaan naar het Higgs-boson/field.
Zelfs sommige wetenschappers binnen Cern twijfelen aan het bestaan ervan en aan de juistheid van de string-theory, maar ja, het is natuurlijk toegestaan om van mening te verschillen.

Dark-matter is absoluut interessante materie, gelukkig is het niet meer 96% onverklaarbaar en hebben ze al meer 'substanties' gevonden inmiddels, sinds de discovery of DM. Het feit dat ook sterren/stelsels aan de buitenkant van een melkwegstelsel met dezelfde snelheid meedraaien als de binnenste clusters om het center, schrijft men toe aan Dark-matter, ik denk dat DM een grotere impact heeft op QG en het "standard-model" dan men tot nu toe denkt, met name door haar effect over de grote afstand op barionische materie en energie, die ook gewoon uit het 'standard-model' bestaan. Misschien is dit eigenlijk het "Higgs-field" dat ze zoeken?

Ik denk dat je ruimte-tijd juist wel als een absolute factor kan zien, net als Einstein zijn Gravitatie-constante toepaste in zijn zoektocht naar unificatie etc.
Men veronderstelt dat massa en energie uitwisselbaar zijn, verschillende kanten van dezelfde munt, maar uiteindelijk is er aan de energiekant nog steeds massa (behoud van massa), zou het niet zo zijn dat je ruimte-tijd samen met dark-matter en dark-energy als een soort omgekeerd evenredige vorm van massa & energie kunt zien?

Men gaat er nog altijd vanuit dat we ons in een open heelal bevinden, maar zelf neig ik toch steeds meer te geloven, dat we ons juist in een gesloten heelal bevinden (zoals Einstein ook beweerd heeft), al is dit geen voorwaarde voor de expansie van het heelal.

[Reactie gewijzigd door johncheese002 op dinsdag 11 november 2008 00:16]

Door Cpt.Sponder, maandag 10 november 2008 10:55

Score: 1
"het grootste nadeel is, dat het op dit moment niet mogelijk is om de string-theorie te testen/bewijzen."

Daar zijn ze nu dus die dikke deeltjes versneller voor aan het opstarten :)
Als men daar deeltjes op elkaar laat klappen, bewijst het ontbreken van gravitonen de string-theory. btw: men is er ook achter dat de string theory een verkeerd gekozen naam is, aangezien het meer "platen" zijn dan strings..

Door R420R, zondag 9 november 2008 12:20

Score: 0
Ik denk dat je heel erg gelijk hebt. Ik zie het een beetje als dat we de wetten van Newton zouden gebruiken bij snelheden die c naderen terwijl daar de speciale relativiteit met de Lorenz transformaties van toepassing zijn. Ik denk dat we hier met iets dergelijks te maken hebben. Ik kan het mis hebben, maar ik denk dat zowel quantummechanica als relativiteit nog aangevuld moeten worden om ze aansluitend te maken op de "werkelijkheid", die we nu niet kunnen verklaren.

Door EthirNandor3, zondag 9 november 2008 12:39

Score: 2
Het is zelfs nog interresanter: In de loop van de tijd sinds de Big Bang veranderen de natuurwetten. Vlak na de big bang waren ze niet hetzelfde als nu. Erg vreemd idee.

Een proffesor waarvan in een college zag beschreef het als dat de formules ('standard Model') simpeler worden naarmate je verder terug gaat in de tijd.

Dit is ook 1 van de redenen dat ze de tijd vlak na de Big Bang proberen na te bootsen in de Cern LHC deeltjesversneller: simpeler = makkelijker te begrijpen.

Zou best kunnen dat er een doorbraak komt de komende paar jaar. De laatste 30-40 jaar is er weinig echte nieuwe theorien bedacht omdat de bestaande theorien zo moeilijk getest kunnen worden.

Ik blijf het volgen....

Door Munters, maandag 10 november 2008 11:59

Score: 0
Ze proberen echt niet de tijd van vlak na de big bang na te bootsen hoor.
Ze zijn op zoek naar deeltjes die heel even zouden kunnen bestaan, net als vlak na de big bang.

Door bstard, zondag 9 november 2008 15:43

Score: 0
"ontbreken van de theorie die quantum-mechanica en relativiteit kan verbinden"

QED voor electromagnetische en QCD voor de strong force. En strings voor de avontuurlijke geesten ;)

Door kidde, zondag 9 november 2008 20:52

Score: 2
Loop Quantum Gravity theorie is een andere kandidaat.
Stringtheorie is veel complexer en heeft 11 of 26 dimensies nodig IIRC, Loop Quantum Gravity theorie heeft er maar 3+1 nodig.
Het is niet zo unificerend als String-theorie, maar heeft wel minder kunstmatigheden nodig, aldus Wikipedia.
Een goede uitleg die ook goed voor beta-beten te begrijpen is staat in - ren naar de bieb - Lee Smolin, "Loop Quantum Gravity - A physics theory shatters space and time", SciAm van Jan '04, Engelse uitgave, p56

Door jb70, zondag 9 november 2008 11:47

Score: 0
Ik zou wel eens specificaties van deze supercomputers willen zien!

Door Who Am I?, zondag 9 november 2008 11:49

Score: 0
Astu Dit is de top 500 supercomputers. Ik weet niet precies welke er allemaal meegedaan hebben, maar waarschijnlijk staan een aantal er wel bij ;)

Door JottemJ, zondag 9 november 2008 11:55

Score: 2
De Groningse supercomputer staat momenteel op plaats 51 in de lijst die Who Am I aandraagt. Het betreft een BlueGene /P met 12288 cores. De berekeningen die voor dit project zijn uitgevoerd zijn gedaan met behulp van een BlueGene /L, beter bekend als Stella. De /P variant heeft o.a. een nieuwe interne bekabeling gekregen, naar 10Gbit en is een stuk kleiner qua fysieke dimensies.

[Reactie gewijzigd door JottemJ op zondag 9 november 2008 11:58]

Door GoT, zondag 9 november 2008 12:10

Score: 0
Tijdens de oktober kennismaand kon je een rondleiding bij Sara krijgen en het zelf zien.
http://www.oktoberkennism...er-bij-sara-op-18-oktober

Het zijn gewoon 19" racks met pizzadozen, dus er valt eigenlijk niet veel te zien, het gaat meer om wat erin zit.

Door kidde, zondag 9 november 2008 21:17

Score: 2
dus er valt eigenlijk niet veel te zien
Dacht ik ook toen ik naar een plaatje van het Europese Computergrid ging linken.
Jammer is dat er ergens een supergeweldige animatie is van het Europese GridcomputerNetwerk waar je een map van Europa hebt, met her en der knipperende blokjes bovenop stapels blokjes, een echte animatie dus, maar ik kan het niet vinden.
Dus je zal het hier mee moeten doen.
Er staat wel héél het grid op, dus ook computers die níet aan dit project meededen.

Beneden in het midden vind je NIKHEF, SARA én RUG; volgens mij moet het apparaat van de RUG de Stella zijn, of het is nog hun oude supercomp, dat weet ik niet.

Overigens staat de op 5 na snelste supercomputer ter wereld vlakbij Nederland; 26 km. van Landgraaf. Minder indrukwekkend dan een of twee jaar geleden, toen het ding nog nummer drie stond, maar toch wel iets dat niet iedere Tweaker weet geloof ik.

Door GoT, zondag 9 november 2008 12:40

Score: 0
Maar wel een gecalculeerde gok .

Door elmertje, zondag 9 november 2008 13:00

Score: 0
dat merken we dan vanzelf als de telescoop niks detecteert.

Door vgroenewold, zondag 9 november 2008 14:20

Score: 0
Nou, ook dat hoeft niet per definitie. Men gaat er vanuit dat de straling bestaat als het om donkere materie gaat, maar ook dat is een theorie.

Door Teddy Rukspin, zondag 9 november 2008 15:18

Score: 0
Dan accepteren ze het resultaat toch niet.

Er zijn al miljarden verspilt in het opsporen van donkere materie, een materie die alleen aangenomen word te bestaan omdat een theorie het bestaan noodzakelijk maakt, en er is NOG NOOIT wat gevonden. Toch word er doorgegaan met zoeken ondanks de resultaten.

Het word tijd dat de theorie eens goed herzien word ipv dit omgekeerd skepticisme.

Door .oisyn, zondag 9 november 2008 17:08

Score: 1
Wat een onzin. De theorie is niet zomaar verzonnen door een gekke professor die maar wat uit z'n duim zoog. Het is een feit dat er in een sterrenstelsel meer massa is dan wat wij momenteel kunnen detecteren (en dat feit blijkt uit de rotatiesnelheid van de sterren in dat sterrenstelsel). Massa is materie, en omdat we het niet kunnen "zien" noemen we het donkere materie.

Door Jouketje, zondag 9 november 2008 17:55

Score: 0
Precies. Teddy bedoelt dus dat er aan de hand van die waarneming (rotatiesnelheden, enz. ) misschien wel een andere theorie opgesteld moet worden, in plaats van het aannemen van meer massa.

Door AHBdV, maandag 10 november 2008 21:58

Score: 2
Helaas... .oisyn; ook jij verwisselt feit met aanname.

De aanname is dat de verschijnselen die we zien, (rotatiesnelheid van de sterren) veroorzaak worden door aanwezigheid van materie. Dat is echter geen feit. We kunnen immers die materie maar niet ontdekken....


Voor die vervelende constatering, zijn er twee oplossingen:
1) Je neemt aan dat de materie er wel is, maar we 'm om onbekende reden niet kunnen zien, behalve via gravitatie.
2) Je neemt aan dat er een onbekende factor in het spel is, die er voor zorgt dat wij een verkeerde berekening van de hoeveelheid benodigde materia krijgen.

Voor beide opties valt wat te zeggen... In beide gevallen zijn onze huidige theorien onvolledig.

In het eerste geval zit het probleem in ons begrip over materie. (Donkere materie kan immers helemaal niet bestaan volgens de huidige theorien.) In het tweede geval zit het probleem in ons begrip over gravitatie.


Het is nogal onnozel om het ene uit te sluiten en het andere te omarmen, terwijl er voor beiden geen enkel bewijs is...

Door johnwoo, zondag 9 november 2008 13:40

Score: 2
Nasa's Fermi Gamma-ray Space Telescope kan dankzij de hulp van Europese supercomputers wellicht binnen een paar jaar donkere materie opsporen. Astronomen zijn al driekwart eeuw op zoek naar deze bouwsteen van het universum.
Ik neem aan dat ze dan bedoelen het "direct" detecteren van dark matter? Aangezien het al eerder is gedetecteerd aan de hand van de gravitatie-invloed die het op gewone materie en straling (gravitational lensing) uitoefent. Zie bijvoorbeeld de Bullet cluster (de originele paper). Overigens ben ik benieuwd wat deze manier van detectie dan inhoudt, gezien dark matter zelf geen EM straling uitzendt (hence dark matter ;)).

Wie dark matter en dark energy (nog lastiger om over te leren want staat niet onder invloed van gravitatie) wel interessant vindt, moet deze recente lectures van Sean Carroll eens volgen: Dark Matter, Dark Energy: The Dark Side of the Universe.

[Reactie gewijzigd door johnwoo op zondag 9 november 2008 14:31]

Door PrinsEdje80, zondag 9 november 2008 16:13

Score: 2
Ik heb toevallig het colloquium van Volker Springel hier op de CfA gezien. Het gaat niet om een directe waarneming van donkere materie. Het plaatje in Fig 1 (die met de blauwe achtergrond) is een simulatie van hoe de hemel er in gamma straling er uit ziet mocht donkere materie van een bepaalde (welke weet ik niet meer) soort is en dit zou dan de verdeling van de annihilatie straling zijn (annihilatie: deeltje en anti-deeltje ontmoeten elkaar en verdwijnen onder de uitstoot van ten minste 2 fotonen; het kan zelfs zo zijn dat het deeltje gelijk is aan het anti-deeltje). Daarbij moet dan rekening gehouden worden dat je ook nog "ruis" bronnen hebt, maw het zwarte gat in het centrum van onze Melkwegstelsel (dat is de reden dat die bron zo sterk is, zit nl in de berekeningen) en andere bronnen van gamma straling in en buiten onze Melkwegstelsel. Juist door het zwarte gat in ons stelsel is het iets moeilijker om de gamma straling van de donkere materie te vinden, dus moet men naar de verdeling van de straling kijken in plaats van de absolute intensiteit.

Nog even een opmerking over Fig 2: dat is niet de mogelijke verdeling van donkere materie straling, maar een mogelijke verdeling van donkere materie halos, waarbij elke halo gekleurd is naar snelheidsdispersie.

Door douweegbertje, zondag 9 november 2008 16:02

Score: 0
Even een wellicht stomme vraag maar: Donkere materie is dus niet zichtbaar, maar ze willen het toch zoeken met een telescoop?
Leg eens uit :)

Door JurGradi, zondag 9 november 2008 16:42

Score: 0
Net zoals infrarood, ultraviolet en gammastraling niet zichtbaar zijn ;) en toch gemeten worden met telescopen.

Een telescoop kan veel meer 'zien' / waarnemen dan het menselijk oog.

[Reactie gewijzigd door JurGradi op zondag 9 november 2008 16:42]

Door johnwoo, zondag 9 november 2008 17:30

Score: 2
Dat is het niet; zichtbaar licht en infrarood/ultraviolet/rontgen-stralen zijn allemaal vormen van elektromagnetische straling. Dark matter zendt zelf geen enkele vorm van EM straling uit, dus kan niet direct gezien worden (onder "gezien" verstaan we dan niet het waarnemen van enkel de frequenties van zichtbaar licht, maar van alle EM-straling). De aanwezigheid van dark matter wordt vastgesteld aan de hand van de gravitatie-invloed die het uitoefent, ofwel op nabije gewone materie, ofwel op EM-straling van verder weg gelegen materie. Het spul heeft namelijk wel massa (hence dark matter ;)).

Dark energy is nog lastiger waar te nemen, aangezien dat geen EM-straling uitzendt en ook geen massa heeft. Dark energy is nodig in het huidige relativistische model om de flatness van het universum te verklaren (het zorgt ervoor dat het universum steeds sneller uitdijt, terwijl je normaal zou verwachten dat door gravitatie alles steeds minder snel zou uitdijen en mogelijk zelfs inkrimpen).

[Reactie gewijzigd door johnwoo op zondag 9 november 2008 17:44]

Door johnwoo, maandag 10 november 2008 09:44

Score: 1
Dat zegt enkel dat massa en energie equivalent zijn, niet dat alles wat energie heeft ook massa moet hebben. Sterker nog, als alles wat een bepaalde energie heeft automatisch de equivalente massa zou hebben, zou je alles op z'n minst verdubbelen ;)

Voorlopig manifesteert dark energy zich niet als massa (anders zou het onder dark matter vallen ;)). Zou je een manier kunnen verzinnen om dark energy om te kunnen zetten in normale materie, dan zou je een vrijwel onbeperkte bron van energie hebben gevonden, aangezien een eigenschap van dark energy is dat de dichtheid niet afneemt naarmate het uitdijt met het universum. Met andere woorden: in elke kubieke centimeter van het universum is (op dit moment; dankzij inflatietheorie hoeft de dichtheid niet altijd even groot te zijn geweest) evenveel "basis"energie aanwezig, ook al is het een absoluut vacuum, zonder massa (of dat nu gewone of donkere is) of stralingsdeeltjes, en ook al dijt het heelal uit (waardoor materie- en stralingsdichtheid wel afneemt).

Door johncheese002, dinsdag 11 november 2008 00:53

Score: 0
Nee, gelijk heb je, maar de tweede wet van Lavosier mbt het behoud van massa zegt juist dat energie ook massa heeft, rustmassa. Ik ga het hier niet afleiden de formule van E=mc2, maar eigenlijk hoort er nog een gamma voor de m van massa, dit heeft met bovenstaande bewering te maken.

[Reactie gewijzigd door johncheese002 op dinsdag 11 november 2008 00:58]

Door Boeboe, zondag 9 november 2008 19:41

Score: 0
Men weet wel wat donkere materie is, men kan het alleen niet vinden.
De links zijn al eerder gepost, maar voor leken zoals jij is het toch wel eens interessant:
http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html
«  1  2  »

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.

Volgende 12:23
Vorige 10:43
VNU Media logo Powered by True

© 1998 - 2009 Tweakers.net - Alle rechten voorbehouden - Uw Privacy - Algemene Voorwaarden

Uitgever van: