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‘Representación virtual más precisa del Universo’ revelada por investigadores

Los investigadores han creado la «simulación por computadora más grande y precisa hasta la fecha» de nuestra pequeña sección del vasto Universo.

Los científicos crearon las simulaciones, desde el Big Bang hasta el presente, utilizando una supercomputadora para recrear toda la evolución del cosmos.

Mediante el uso de técnicas estadísticas avanzadas, las simulaciones están condicionadas para reproducir nuestra parte específica del universo y, por lo tanto, contienen las estructuras actuales en la vecindad de nuestra propia galaxia que los astrónomos han observado durante décadas.

Esto significa que las estructuras familiares dentro de nuestro universo local, como los cúmulos de galaxias de Virgo, Coma y Perseo, la Gran Muralla, se han reproducido en la simulación.


En el mismo centro de la simulación (y de nuestro propio universo) se encuentra la galaxia de la Vía Láctea y nuestro vecino masivo más cercano, la galaxia de Andrómeda (conocida como M31).

En el centro de la simulación hay un par de galaxias, las contrapartes virtuales de nuestra propia Vía Láctea y la galaxia de Andrómeda.

Durante su investigación, los científicos descubrieron que nuestra parte local del universo puede ser inusual ya que la simulación predijo un número menor de galaxias que el que se encuentra en una región promedio del universo debido a una subdensidad local a gran escala de materia oscura.

Si bien el nivel de esta subdensidad no se considera un desafío para el modelo estándar de cosmología, podría tener consecuencias en la forma en que interpretamos la información de las encuestas de galaxias observadas.

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La simulación, llamada Sibelius-Dark, es parte del proyecto Simulations Beyond the Local Universe (Sibelius).

Cubre un volumen de hasta una distancia de 600 millones de años luz de la Tierra y está representado por más de 130 mil millones de partículas simuladas, lo que requiere muchos miles de computadoras trabajando en tándem durante varias semanas y produciendo más de un petabyte de datos.

La simulación se realizó en DiRAC COSmology MAchine (Cosma) operada por el Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham.

Los investigadores estaban formados por personas de todo el mundo, incluso de la Universidad de Durham, y estaban dirigidos por la Universidad de Helsinki.

Los hallazgos se han publicado en arXiv.org y como preimpresión en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Aquí, los investigadores muestran cómo se vería el cielo para nosotros si pudiéramos ver la materia oscura, la estructura esquelética subyacente del universo: cada proyección es una capa del universo virtual a seis distancias cada vez mayores.

El profesor Carlos Frenk, profesor de física fundamental de Ogden en el Instituto de Cosmología Computacional de la Universidad de Durham, dijo: “Es inmensamente emocionante ver las estructuras familiares que sabemos que existen a nuestro alrededor emergen de un cálculo por computadora.

“Las simulaciones simplemente revelan las consecuencias de las leyes de la física que actúan sobre la materia oscura y el gas cósmico a lo largo de los 13.700 millones de años que ha existido nuestro universo.

“El hecho de que hayamos podido reproducir estas estructuras familiares proporciona un soporte impresionante para el modelo estándar de materia oscura fría y nos dice que estamos en el camino correcto para comprender la evolución de todo el universo”.

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El exestudiante de doctorado de Durham, el Dr. Stuart McAlpine, que ahora es investigador postdoctoral en la Universidad de Helsinki, dijo: “Al simular nuestro universo, tal como lo vemos, estamos un paso más cerca de comprender la naturaleza de nuestro cosmos.

“Estas simulaciones muestran que la principal teoría actual de la cosmología, el modelo de materia oscura fría, puede producir todas las galaxias que vemos en nuestro hábitat local, un punto de referencia esencial para que pasen simulaciones de este tipo.

“Este proyecto proporciona un puente importante entre décadas de teoría y observaciones astronómicas”.