Un equipo internacional reproduce en una computadora la historia del cosmos

La evoluci¨®n de miles de millones de galaxias durante unos 14.000 millones de a?os, casi desde la explosi¨®n inicial del cosmos, es una historia demasiado compleja para ser reproducida con realismo en una computadora, por muy potente que ¨¦sta sea. Sin embargo, es un ejercicio ¨²til para que los astrof¨ªsicos ensayen sus teor¨ªas y contrasten fen¨®menos relacionados con sus observaciones. La mayor y m¨¢s realista simulaci¨®n de la evoluci¨®n del universo que se ha logrado hasta ahora se ha presentado en la revista Nature (2 de junio). Se trata del trabajo de un grupo internacional de especialistas denominado Consorcio Virgo, que ha bautizado como Experimento del Milenio su universo dentro de un ordenador.

La simulaci¨®n recrea la evoluci¨®n de 20 millones de galaxias y agujeros negros

Esta simulaci¨®n "nos proporciona la predicci¨®n te¨®rica m¨¢s detallada y precisa hasta ahora de las propiedades de las galaxias y los cu¨¢sares, desde el inicio de los tiempos c¨®smicos hasta el presente", explica en Nature el experto Nickolay Y. Gnedin (Universidad de Colorado en Boulder, EE UU).

Pero no se trata de una reproducci¨®n detallada de la historia de todo el universo. La Simulaci¨®n del Milenio sigue el rastro de la distribuci¨®n de la materia c¨®smica desde poco despu¨¦s del Big Bang hasta ahora, en una regi¨®n c¨²bica del universo de algo m¨¢s de 2.000 millones de a?os luz de arista, informa el Consejo de Investigaci¨®n en F¨ªsica de Part¨ªculas y Astronom¨ªa (Reino Unido).

El programa ha corrido en la principal supercomputadora del centro de computaci¨®n de la Sociedad Max Planck en Garching (Alemania) y ha tardado m¨¢s de un mes de c¨®mputo. Los investigadores del Consorcio Virgo han aplicado t¨¦cnicas de modelizaci¨®n avanzadas a 25 millones de megabytes de informaci¨®n almacenada, recreando as¨ª la historia de unos 20 millones de galaxias y agujeros negros contenidos en ese volumen de espacio.

En la simulaci¨®n es esencial el papel que juega la materia oscura del universo, logrando "detalles sin precedentes de su evoluci¨®n", dice Gnedin. "Es ir¨®nico que, aunque siga siendo desconocida la naturaleza de dicha materia oscura [que domina el universo gravitacionalmente], sus propiedades de agrupaci¨®n se entienden bastante bien", contin¨²a. "De momento, los cosm¨®logos pueden simular la materia oscura, que no podemos ver, mejor que las galaxias y el gas que s¨ª vemos".

As¨ª, el Consorcio Virgo, liderado por el alem¨¢n Volker Springel e integrado por cient¨ªficos del Reino Unido, Alemania, Canad¨¢ y EE UU, ha simulado c¨®mo 10.000 millones de puntos de materia oscura afectan a la evoluci¨®n del universo desde pocos cientos de millones de a?os despu¨¦s del Big Bang hasta ahora, siguiendo el cambio y crecimiento de las estructuras del universo.

En la recreaci¨®n inform¨¢tica se ve, por ejemplo, que las galaxias con agujeros negros supermasivos se pudieron formar suficientemente pronto como para alojar los primeros cu¨¢sares. Seg¨²n explica el cosm¨®logo Carlos Frenck, l¨ªder del grupo brit¨¢nico del consorcio, lo m¨¢s interesante de los resultados es el hecho de que la simulaci¨®n demuestra por primera vez que los patrones caracter¨ªsticos fijados en la distribuci¨®n de la materia en las ¨¦pocas primitivas del cosmos, y visibles en los mapas de la radiaci¨®n de fondo de microondas, estar¨ªan a¨²n presentes y ser¨ªan detectables en la distribuci¨®n observable de galaxias en el cielo.

Pero la utilidad de la Simulaci¨®n del Milenio no acaba aqu¨ª. Sus autores creen que es ¨²til para muchos astrof¨ªsicos que deseen interpretar la evoluci¨®n de cualquier galaxia o cu¨¢sar que estudien en sus observaciones.