De meeste materie in ons Universum is donker. Deze donkere materie vormt de bouwsteen van de grootschalige, kosmische structuren, waarin sterrenstelsels leven. Door zijn botsingloze natuur is... Show moreDe meeste materie in ons Universum is donker. Deze donkere materie vormt de bouwsteen van de grootschalige, kosmische structuren, waarin sterrenstelsels leven. Door zijn botsingloze natuur is donkere materie namelijk beter in staat structuren te vormen dan normale (__baryonische__) materie. Deze structuren bestaan uit vlakken, filamenten en knopen, die samen ook wel het kosmisch web worden genoemd. Sterrenstelsels bewonen de centra van grotere "halo__s" van donkere materie. Deze halo__s zijn zelf niet zichtbaar en het licht uitgezonden door sterrenstelsels kan ons alleen iets vertellen over het binnendeel van deze halo__s. In dit proefschrift trachten we meer over halo__s te weten te komen. Hiertoe maken we gebruik van kosmologische, hydrodynamische simulaties, waarin we niet alleen de donkere maar ook de zichtbare materie meenemen, alsmede alle processen die gedacht worden belangrijk te zijn voor de vorming en groei van sterrenstelsels. Dergelijke simulaties bieden ons de mogelijkheid om het verband tussen zichtbare en donkere materie te verkennen, aangezien beide componenten tegelijk en zelfconsistent worden gesimuleerd. In waarnemingen kan dit verband onderzocht worden door gebruik te maken van zwaartekrachtlenzen. De werking van dergelijke lenzen is gebaseerd op de afbuiging van fotonen (lichtdeeltjes) wanneer deze door een zwaartekrachtspotentiaal reizen. Zodoende ondervindt licht dat van ver in het heelal naar ons toe reist, onderweg verschillende kleine afbuigingen. Als gevolg hiervan zien wij het beeld van de bron als verplaatst, vergroot en verstoord. Het zwaartekrachtlenseffect kan gebruikt worden om verschillende eigenschappen van (materie in) het Universum te meten, waaronder de totale massa en het massaprofiel van halo__s, de vormen van halo__s, de effici_ntie van de vorming van sterrenstelsels en uiteindelijk ook de fundamentele kosmologische parameters van ons Universum. Door gebruik te maken van kosmologische, hydrodynamische simulaties kunnen we ook mogelijke effecten onderzoeken die ons ervan weerhouden om zwaartekrachtlenswerking te gebruiken om de fundamentele eigenschappen van de structuren waaruit ons Universum is opgebouwd, te meten. Show less
The first stars formed a few hundred million years after the Big Bang, when the Universe was only a small fraction of its present age. Their radiation transformed the previously cold and neutral... Show moreThe first stars formed a few hundred million years after the Big Bang, when the Universe was only a small fraction of its present age. Their radiation transformed the previously cold and neutral hydrogen that filled intergalactic space into the hot and ionised cosmic plasma that is observed today. This milestone in the history of the Universe is called the epoch of reionisation. Much about reionisation is still unknown. Computer simulations are one of the most promising theoretical tools to study reionisation. The wealth of high-quality data that will soon be provided by the next generation of telescopes, specifically designed to observe the reionisation event, make it a particularly exciting time to perform such simulations. The thesis "Simulating Cosmic Reionisation" presents TRAPHIC, a novel method to include the transport of ionising radiation emitted by the first stars in simulations of reionisation. TRAPHIC (TRAnsport of PHotons In Cones) is one of the first of a new type of radiative transfer methods that allow the accurate and efficient computation of the growth of ionised regions in representative models of the Universe that contain hundreds of millions of stars. First simulations that employ TRAPHIC on the Dutch national supercomputer Huygens demonstrate the importance of the concepts that underly its design. Show less
