La simulación que recrea los primeros 2.000 millones de años del universo
Una nueva simulación desarrollada con supercomputadoras permitirá a los científicos explorar cómo evolucionó el universo durante sus primeros 2.000 millones de años, una de las etapas menos conocidas de la historia del cosmos.
El modelo, llamado Lumina, fue desarrollado por un equipo internacional de investigadores y sus resultados fueron publicados en la revista científica Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Su objetivo es recrear el nacimiento de las primeras estrellas y agujeros negros, así como su papel en la transformación del universo primitivo.
Un viaje al universo primitivo
Uno de los procesos que busca explicar es la reionización, una etapa en la que la radiación ultravioleta de las primeras fuentes de luz modificó los átomos de hidrógeno, permitiendo que la luz viajara a mayores distancias y favoreciendo la evolución de las galaxias.
Este periodo resulta fundamental para comprender cómo se formaron las primeras estructuras cósmicas y cómo el universo adquirió las características que tiene actualmente.
Una simulación de dimensiones extraordinarias
Lumina abarca una región de aproximadamente 1.500 millones de años luz en cada dirección, un volumen más de 100 veces superior al de modelos anteriores de características similares. Además, permite estudiar tanto la distribución de las galaxias a gran escala como sus estructuras individuales.
Para desarrollar el modelo fueron necesarios cerca de tres años de trabajo y más de 15.000 unidades de procesamiento gráfico de Frontier, una de las supercomputadoras más potentes del mundo, ubicada en el Laboratorio Nacional Oak Ridge, en Tennessee, Estados Unidos.
Su relación con el telescopio James Webb
Uno de los principales aportes de Lumina será permitir la comparación de sus resultados con las observaciones del telescopio espacial James Webb. Este ejercicio ayudará a los investigadores a comprobar sus teorías sobre el origen de las primeras galaxias y detectar posibles diferencias que revelen fenómenos todavía desconocidos.
Los científicos consideran que estas discrepancias pueden ser especialmente valiosas, pues podrían señalar aspectos de la evolución del universo que aún no están contemplados en los modelos actuales.
Materia oscura y formación de galaxias
La simulación también permitirá estudiar cómo interactuaron la materia ordinaria, la materia oscura y la radiación durante las primeras etapas del cosmos.
Esta capacidad resulta importante para comprender cómo se distribuyó la materia en el espacio y cómo esas interacciones influyeron en la formación de galaxias. Además, su gran escala podría facilitar la identificación de estructuras y galaxias poco comunes que pasarían inadvertidas en simulaciones más pequeñas.
Aunque Lumina todavía no está disponible públicamente en su totalidad, los investigadores consideran que representa un avance importante para reconstruir la historia del universo y comprender cómo pasó de ser un espacio dominado por gases y radiación a convertirse en el cosmos lleno de galaxias, estrellas y planetas que conocemos hoy.
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