Shaw-Preis für Simon D.M. White

Max-Planck-Direktor erhält Auszeichnung für numerische Simulationen der Strukturbildung im frühen Universum

Der diesjährige Shaw-Preis für Astronomie geht an Simon D.M. White, Direktor am Max-Planck-Institut für Astrophysik, für seine Beiträge zum besseren Verständnis der Strukturbildung im Universum. Der Shaw-Preis wird von der Shaw Prize Foundation jährlich in den Lebenswissenschaften, der Mathematik und der Astronomie vergeben. Eine Goldmedaille und das Preisgeld von 1,2 Millionen US-Dollar werden für jede Kategorie in Hongkong am 26. September 2017 verliehen.
Mit dem Shaw Prize 2017 ausgezeichnet: Simon D. M. White vom Max-Planck-Institut für Astrophysik.

Vor 13,8 Milliarden Jahren soll das All auf die Welt gekommen sein – mit dem sogenannten Urknall. Doch wie entwickelte sich aus dieser gigantische Explosion der Kosmos, wie wir ihn heute sehen, mit Milliarden von Galaxien unterschiedlicher Größen und Formen? Nach einer Hypothese, die Simon White und sein Kollege Martin Rees im Jahr 1978 aufstellten, trennten sich riesige Materiewolken von der Expansion und stürzten aufgrund der Schwerkraft in sich zusammen; diese geschah, als das Universum erst wenige hundert Millionen Jahre alt war.

Galaxien entstanden dann, als das Gas in den Zentren von immens großen Halos aus der mysteriösen Dunkler Materie abkühlte und sich verdichtete. Diese Dunkle Materie lässt sich auch heute noch allein durch ihre Gravitationswirkung nachweisen.

Vier Jahrzehnte lang simulierte Simon White dieses Szenario in immer besserer Realitätstreue mit seinen Studenten und Kollegen auf den jeweils größten verfügbaren Computern. Bekannt geworden ist vor allem die Millennium-Simulation in Kollaboration mit Volker Springel und anderen aus dem Jahr 2005, die auf dem Supercomputer der Max-Planck-Gesellschaft in Garching lief. Dieses Modell zeichnet die Strukturbildung nach – die Entstehung von 20 Millionen Galaxien in einem Würfel mit mehr als zwei Milliarden Lichtjahren Kantenlänge.

Tatsächlich liefern die Simulationen so etwas wie ein kosmisches Netzwerk, in dem sich die Materie in langen Filamenten entlang gigantischer Blasen ansammelt und fließt. Genau diese Struktur beobachten die Astronomen in der Realität auf sehr großen Skalen. Die Arbeiten von White und seinen Kollegen zeigen, wie diese komplexen Strukturen sich aus den einfachen, sehr gleichförmigen Bedingungen im frühen Universum entwickeln. Diese Anfangsbedingungen konnten zunächst nur hypothetisch vorgesagt werden, lassen sich aber heute direkt beobachtet.

Simon White wurde im Jahr 1951 im englischen Ashford geboren. Seinen ersten Abschluss in Mathematik erhielt er 1972 vom Jesus College in Cambridge, einen MSc in Astronomie von der Universität Toronto 1974 und seinen Doktorgrad von der Cambridge University 1977. In den 1980er-Jahren zeigte das Team aus White, Marc Davis, George Efstathiou und Carlos Frenk, dass die „Cold Dark Matter“-Theorie (CDM) für die Entstehung der Galaxien und anderer kosmologischer Strukturen richtig war. Mit Julio Navarro und Carlos Frenk fand Simon White in den 1990er-Jahren heraus, dass alle Halos aus Dunkler Materie eine einfache, universelle Struktur besitzen, die sich aus dem Materiegehalt und der Geometrie des Universums sowie dem derzeitigen Verständnis seiner frühen Entwicklung vorhersagen lässt.

White war 1977 und 1978 Lindemann Fellow im Astronomiedepartment der University of California in Berkeley und von 1978 bis 1980 Research Fellow am Churchill College in Cambridge. Danach wechselte er als Senior Fellow an das Space Sciences Laboratory der UC Berkeley (1980 bis 1984) und ging anschließend von 1984 bis 1991 an die Astronomie-Fakultät der University of Arizona. Im Jahr 1991 kehrte White ans Astronomieinstitut in Cambridge zurück und war Direktor der Europäischen Vereinigung für Astronomieforschung (EARA) von 1992 bis 1994. Seit 1994 ist er Direktor am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching.

Neben zahlreichen weiteren Preisen und Auszeichnungen erhielt Simon D.M. White den Helen B. Warner Preis von der amerikanischen Astronomie-Gesellschaft, den Dannie Heineman Preis für Astrophysik, eine Goldmedaille der britischen Royal Astronomical Society sowie den Gruber-Kosmologiepreis.

HOR

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