LEIDEN, Netherlands — Científicos en Europa han presentado la simulación de supercomputadora más expansiva, destinada a estudiar la evolución del universo, desde el Big Bang hasta el presente.
Denominada FLAMINGO, esta simulación analiza la progresión de todos los componentes del universo, incluyendo la materia ordinaria como estrellas y planetas, la materia oscura y la energía oscura, todo ello regido por las leyes de la física. A medida que la simulación evoluciona, aparecen detalladas galaxias virtuales y cúmulos de galaxias.
El nombre «FLAMINGO» es un acrónimo de «Simulaciones de estructura a gran escala con hidrodinámica completa y mapeo de todo el cielo para la interpretación de observaciones de próxima generación».
Esta monumental simulación fue concebida por expertos de la Universidad de Durham, la Universidad John Moores de Liverpool y la Universidad de Leiden en los Países Bajos. El objetivo principal es permitir a los científicos comparar el universo virtual con observaciones reales tomadas de telescopios avanzados, incluyendo el Telescopio Espacial James Webb. Tales comparaciones podrían arrojar luz sobre si nuestros modelos cosmológicos actuales, que explican la evolución del universo, se alinean con la realidad.
Históricamente, las simulaciones comparadas con observaciones del universo han considerado principalmente la materia oscura fría, considerada un aspecto fundamental de la estructura cósmica. Sin embargo, los científicos ahora enfatizan la importancia de tener en cuenta la materia ordinaria (que representa apenas el 16% de la materia total del universo) y los neutrinos (partículas esquivas que interactúan escasamente con la materia ordinaria) para comprender la evolución cósmica.
«Aunque la materia oscura domina la gravedad, la contribución de la materia ordinaria ya no puede ser ignorada, ya que esa contribución podría ser similar a las desviaciones entre los modelos y las observaciones», dice el investigador principal, el profesor Joop Schaye de la Universidad de Leiden, en un comunicado de prensa.
La simulación FLAMINGO mapeó minuciosamente la formación del universo en términos de materia oscura, materia ordinaria y neutrinos, siguiendo el modelo estándar de física. El equipo utilizó un superordenador potente en Durham para ejecutar estas simulaciones durante dos años, ajustando variables como la intensidad del viento galáctico y la masa de los neutrinos. Los resultados preliminares subrayan la importancia de incorporar materia ordinaria y neutrinos para predicciones precisas.
Los telescopios emergentes, como el Euclid de la Agencia Espacial Europea, están acumulando una gran cantidad de datos sobre galaxias, cuásares y estrellas. Simulaciones como FLAMINGO serán fundamentales para dar sentido a estos datos al alinear las proyecciones teóricas con las observaciones.
La ejecución de las simulaciones FLAMINGO requirió más de 50 millones de horas de procesamiento en el superordenador Cosmology Machine (COSMA 8). Los investigadores innovaron un nuevo código, llamado SWIFT, para asignar eficientemente tareas computacionales a miles de unidades de procesamiento central (CPU), a veces llegando a 65,000.
«La cosmología está en una encrucijada. Tenemos datos nuevos increíbles de potentes telescopios, algunos de los cuales no se ajustan a nuestras expectativas teóricas a primera vista», concluye el profesor Carlos Frenk de la Universidad de Durham, colaborador en la investigación FLAMINGO. «O bien el modelo estándar de cosmología tiene fallas o hay sesgos sutiles en los datos observacionales. Nuestras simulaciones superprecisas del universo deberían poder decirnos la respuesta».
El estudio se publica en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
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El escritor de South West News Service, Stephen Beech, contribuyó a este informe.
