Un equipo internacional de astrónomos ha llevado a cabo lo que se cree que es la mayor simulación cosmológica por ordenador, rastreando no sólo la materia oscura, sino también la materia ordinaria, como planetas, estrellas y galaxias.
Las simulaciones de Flamingo, como se les llama, calculan la evolución de todos los componentes del universo (materia ordinaria, materia oscura y energía oscura) de acuerdo con las leyes de la física. A medida que avanza la simulación, aparecen galaxias virtuales y cúmulos de galaxias. Se han publicado tres artículos en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: uno describe los métodos, otro presenta las simulaciones y el tercero investiga qué tan bien las simulaciones reproducen la estructura a gran escala del universo.
La importancia de los telescopios espaciales
Lanzado recientemente por la Agencia Espacial Europea (ESA). Telescopio Espacial Euclides Junto con el enorme telescopio James Webb de la NASA, recopilan enormes cantidades de datos sobre galaxias, cuásares y estrellas. Simulaciones como FLAMINGO desempeñan un papel clave en la interpretación científica de los datos al vincular las predicciones teóricas sobre nuestro mundo con los datos observados. Según esta teoría, las propiedades de nuestro universo están determinadas por ciertos números llamados «parámetros cosmológicos». Los valores de estos parámetros se pueden medir con mucha precisión de diferentes maneras: una se basa en las propiedades de la radiación cósmica de fondo (CMB), un tenue resplandor de fondo que queda del universo primitivo. Sin embargo, estos valores no se corresponden con los medidos con otras técnicas basadas, por ejemplo, en la forma en que la fuerza gravitacional de las galaxias desvía la luz (lente). Estas «tensiones» podrían señalar la desaparición del modelo estándar de cosmología, el modelo de materia oscura fría.
Materia oscura y materia normal.
Las primeras simulaciones realizadas demostraron que para hacer predicciones precisas se necesitan tanto neutrinos como materia ordinaria. Las simulaciones que también rastrean la materia bariónica ordinaria son más difíciles y requieren mucha más potencia informática. Esto se debe a que la materia ordinaria (que constituye sólo el dieciséis por ciento de toda la materia del universo) se ve afectada no sólo por la gravedad sino también por la presión del gas, que puede empujar la materia fuera de los agujeros negros activos y las supernovas hacia el espacio intergaláctico. La fuerza de estos vientos intergalácticos depende de las explosiones que se producen en el universo interestelar, que son difíciles de predecir. Además, no hay que pasar por alto la contribución de los neutrinos, que son partículas subatómicas de masa muy pequeña pero que no se conocen del todo, pero cuyo movimiento aún no ha sido simulado.
Flamenco
Flamingo es la simulación cósmica más grande jamás creada, utilizando 300 mil millones de elementos de resolución (partículas con la masa de una galaxia pequeña) en un volumen cúbico con aristas de diez mil millones de años luz de diámetro. Las simulaciones de FLAMINGO abren una nueva ventana virtual al universo que ayudará a aprovechar al máximo las observaciones cosmológicas. Además, la gran cantidad de datos (virtuales) crea oportunidades para realizar nuevos descubrimientos teóricos y probar nuevas técnicas de análisis de datos, incluido el aprendizaje automático. Utilizando el aprendizaje automático, los astrónomos pueden hacer predicciones sobre universos virtuales aleatorios y, comparándolas con observaciones de estructuras a gran escala, pueden medir los valores de los parámetros cosmológicos. Finalmente, pueden medir las incertidumbres (errores del sistema) comparando los datos con observaciones -gracias al Telescopio Espacial James Webb- que limitan la influencia de los vientos galácticos.
