Vivimos en un rincón muy “vacío” del Universo
Una nueva simulación por supercomputadora ha permitido recrear toda la evolución del cosmos, desde el Big Bang hasta el presente, de la forma más precisa hasta la fecha.
La
simulación, denominada SIBELIUS-DARK, forma parte del proyecto
"Simulaciones más allá del universo local" (SIBELIUS), y es la
simulación de "realización restringida" más grande y completa hasta
la fecha. El equipo comparó meticulosamente el Universo virtual con una serie
de estudios de observación para encontrar las ubicaciones y propiedades
correctas para las analogías virtuales de las estructuras familiares. Los
resultados se publican en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Se
descubrió que nuestro rincón local del Universo puede ser algo inusual ya que
la simulación predijo un menor número de galaxias en promedio debido a una
"densidad insuficiente" local a gran escala de la materia. Si bien el
nivel de esta subdensidad no se considera un desafío para el modelo estándar de
cosmología, podría tener consecuencias en la forma en que interpretamos la
información de las encuestas de galaxias observadas.
La
simulación cubre un volumen de hasta una distancia de 600 millones de años luz
de la Tierra y está representada por más de 130 mil millones de
"partículas" simuladas, lo que requiere muchos miles de computadoras
trabajando en conjunto durante varias semanas y produciendo grandes cantidades
de datos. La simulación se realizó en DiRAC COSmology MAchine (COSMA) operada
por el Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham.
Estas
'simulaciones cosmológicas' desarrolladas por el equipo utilizaron ecuaciones
físicas relevantes para describir cómo evolucionan la materia oscura y el gas
cósmico a lo largo de la vida del Universo. La materia oscura es una forma
hipotética de materia que se cree que representa una gran cantidad de toda la
materia del Universo.
Primero, la
materia oscura se fusiona en pequeños grupos, llamados halos, y el gas
circundante es atraído gravitacionalmente hacia estos grupos, fragmentándose
eventualmente en estrellas para formar galaxias. Con el tiempo, los halos
crecen lo suficientemente grandes como para albergar galaxias como nuestra
propia Vía Láctea.
Durante los
últimos 20 años, los cosmólogos han desarrollado un 'modelo estándar' de
cosmología, el modelo de 'Materia Oscura Fría', que puede explicar una plétora
de datos astronómicos observados, desde las propiedades del calor sobrante del
Big Bang, hasta la número y distribución espacial de las galaxias que observamos
a nuestro alrededor hoy.
Al simular
un universo virtual de materia oscura fría, la mayoría de los cosmólogos siguen
un parche "típico" o aleatorio, uno que es similar a nuestro propio
Universo observado, pero solo en un sentido estadístico.
Las simulaciones
realizadas en este estudio son diferentes. Mediante el uso de algoritmos
generativos avanzados (modelos de cómo se generaron los datos para categorizar
una señal), las simulaciones están condicionadas para reproducir nuestra parte
específica del Universo, conteniendo así las estructuras actuales en la
vecindad de nuestra propia galaxia que los astrónomos han observado durante
décadas.
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