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La simulación cosmológica de más alta resolución jamás hecha

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Tras nueve meses de procesamiento de datos numéricos en un potente superordenador, una hermosa galaxia en espiral, llamada Eris, similar a nuestra Vía Láctea surgió de una simulación por ordenador de la física involucrada en la formación de galaxias y su evolución. Esta simulación ha sido llevada a cabo por un grupo de investigadores de la Universidad Santa Cruz de Californa y el Instituto de Física Teórica de Zúrich, y pretende resolver los problemas cosmológicos del modelo del universo. Esta investigación se ha aceptado para su publicación en la revista Astrophysical Journal.

Javiera Guedes, Doctor de Astronomía y Astrofísica en la Universidad de Santa Cruz y princial autor de esta investigación, comentaba:

Los anteriores esfuerzos para simular una galaxia de disco con gran masa habían fracasado porque las galaxias resultantes terminaban con enormes protuberancias centrales en comparación con el tamaño del disco.

La galaxia Eris es una enorme galaxia espiral con una “barra” central de estrellas brillantes y otras propiedades estructurales similares a nuestra Vía Láctea. Su perfil de brillo, contenido estelar, y otras características importantes se encuentran en el rango de observaciones de nuestra galaxia. “Hemos diseccionado la galaxia de muchas maneras diferentes para confirmar que se ajusta a las observaciones”, dijo Guedes.

Comparacion Via Lactea con Eris

Según el coautor Piero Madau, el proyecto requiere una gran inversión de tiempo de supercomputadora, incluyendo 1,4 millones de ‘horas de procesador’ en el supercomputador de la NASA el Pleiades, además de otras simulaciones realizadas en el UCSC y en Centro de Supercomputación Nacional Suizo. “Hemos tomado algunos riesgos para gastar una enorme cantidad de tiempo en supercomputadoras para simular una sola galaxia con muy alta resolución”, afirma Madau.

Los resultados apoyan la prevaleciente “materia oscura vacía”, la teoría en la que la evolución de la estructura del universo es impulsada por las interacciones gravitatorias de la materia oscura (oscura porque no pueden ser vistas y frías porque las partículas se mueven lentamente).

La gravedad actuó inicialmente sobre las fluctuaciones de densidad ligera después del Big Bang, uniendo primero grupos de materia oscura. La materia ordinaria que forma estrellas y planetas (menos de un 20% de la materia total del Universo) ha caído en los “pozos gravitacionales”, creado por grandes cúmulos de materia oscura y dando lugar a las galaxias.

La simulación sigue las interacciones de más de 60 millones de partículas de materia oscura y gas. En el código de la simulación se ha incorporado una cantidad ingente de física: gravedad e hidrodinámica, formación de estrellas, explosiones de supernovas, etc. Dando lugar a la simulación cosmológica de más alta resolución jamás hecha.

Vía | http://www.ucsc.edu/

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