¿Cómo llegamos aquí? No somos sólo nosotros los humanos, moviéndose sobre un punto azul pálido, precipitándose alrededor de una estrella, precipitándose alrededor de un agujero negro supermasivo, precipitándose a través del cúmulo local. Pero, ¿cómo llegaron hasta aquí el punto, la estrella, el agujero negro y el cúmulo?
Qué incomprensiblemente masivo Todo ¿De todo esto llegar a lo que somos ahora, de nada inimaginable, hace miles de millones de años?
Eso es todo, en realidad, una cuestión de preguntas. En el proyecto más grande de este tipo hasta la fecha, los astrónomos están tratando de encontrar respuestas ejecutando simulaciones por computadora de todo el universo.
Se les llama Flamenco Las simulaciones (que simulan la hidroestructura completa a gran escala con mapeo completo del cielo para interpretar observaciones de próxima generación) se realizan en Supercomputadora en las instalaciones de DiRAC en el Reino Unido.
Esta simulación es intensa. Están diseñados para calcular la evolución de todos los componentes conocidos del universo.
Esto significa materia ordinaria: estrellas; Galaxias. Todas las cosas que podemos tocar (quizás nos maten, pero nosotros podemos); materia oscura: la misteriosa masa que crea una extraña gravedad extra; Energía oscura: la fuerza misteriosa que acelera la expansión del universo.
La mayor de estas simulaciones contiene 300 mil millones de partículas equivalentes a la masa de una pequeña galaxia, en un volumen cúbico de espacio cuyos bordes tienen 10 mil millones de años luz de diámetro.
«Para hacer posible esta simulación, desarrollamos un nuevo código, SWIFT, que distribuye eficientemente el trabajo computacional entre más de 30.000 CPU». El astrónomo Matthieu Schaller lo explica De la Universidad de Leiden.
Los resultados preliminares se publicaron en tres artículos: el primero Descripción de métodosel segundo Proporcionar simulacionesEl tercero son los resultados. La descripción de la estructura es extensa. El universo está en materia oscura y fría.
En particular, el tercer artículo buscaba abordar lo que se llama 8 sigma, o s8 tensión. Esto se basa en una medición del universo llamada fondo cósmico de microondas: la débil radiación de microondas que llena el universo desde la época inmediatamente posterior al Big Bang. El análisis de esta luz sugiere que el universo debe ser así ahora Agrupados más De lo que ella tiene.
Dado que esta tensión representa un gran desafío para Modelo de materia oscura fría Sobre el universo en el que debe ocurrir la agrupación, los investigadores esperan que FLAMINGO pueda proporcionar algunas respuestas.
Hasta ahora, no han podido resolver esta tensión (eso sería una gran noticia para la cosmología), pero tienen algo a su favor en la realización de simulaciones: tanto la materia ordinaria como los neutrinos son esenciales para realizar predicciones precisas.
«Aunque la materia oscura domina la gravedad, ya no se puede descuidar la contribución de la materia ordinaria». dice el líder de investigación y astrónomo Job Shay de la Universidad de Leiden, «porque esa contribución puede ser similar a las desviaciones entre modelos y observaciones».
Las simulaciones que involucran materia normal son difíciles de ejecutar. Se sabe que la materia oscura interactúa con el universo sólo a través de la gravedad; La materia natural también reacciona a la presión, como la presión de la radiación y los vientos galácticos, que son impredecibles y difíciles de modelar. Se necesita mucha potencia informática para ejecutarse, por lo que tendremos que esperar un poco más para obtener respuestas en el S.8 Estrés del flamenco.
Sin embargo, los investigadores realizaron una serie de simulaciones rastreando la composición de la estructura del universo a través de la materia oscura, la materia ordinaria y los neutrinos, variando los parámetros de los tres para ver cómo afecta esto al resultado final.
«El efecto del viento galáctico se calibró mediante aprendizaje automático, comparando predicciones de muchas simulaciones diferentes de tamaños relativamente pequeños con masas de galaxias observadas y distribución de gas en cúmulos de galaxias», explica el astrónomo Roy Coghill de la Universidad de Leiden.
El equipo aún no ha hecho públicos los datos de FLAMINGO, ya que tienen un tamaño de varios petabytes. Se anima a cualquier persona interesada a realizar una consulta cortés. Con el autor correspondiente.
La investigación fue publicada en Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society. Se pueden encontrar las tres hojas. aquí, aquíY aquí.
«Fanático del alcohol exasperantemente humilde. Practicante de cerveza sin disculpas. Analista».