Nova simulação da evolução do universo reúne 130 milhões de partículas

Nova simulação da evolução do universo reúne 130 milhões de partículas

Por Danielle Cassita | Editado por Patrícia Gnipper | 10 de Fevereiro de 2022 às 23h20
Dr Stuart McAlpine

A simulação SIBELIUS-DARK, do projeto Simulations Beyond the Local Universe (SIBELIUS), pode ser a maior e mais precisa representação virtual da evolução universo já feita até o momento. Ela foi produzida por uma equipe internacional de pesquisadores liderada pela University of Helsinki, que utilizaram simulações de supercomputadores para recriar toda a evolução do cosmos, indo desde o Big Bang até o presente.

Para produzi-la, os pesquisadores trabalharam com equações físicas para descrever como a matéria escura e o gás cósmico evoluem ao longo da vida do universo. O resultado é uma simulação que abrange uma distância de 600 milhões de anos-luz da Terra, representada por mais de 130 bilhões de partículas simuladas com o trabalho de processamento de milhares de computadores, que funcionaram por semanas para produzir grandes quantidades de dados.

Ao utilizar algoritmos generativos avançados, os autores do estudo conseguiram produzir simulações condicionadas a reproduzir nossa área específica do universo, incluindo estruturas presentes em nossa galáxia que vêm sendo estudadas por algumas décadas. Em outras palavras, estruturas como o aglomerado galáctico Perseus, o “Vazio Local”, entre outras velhas conhecidas, foram reproduzidas na simulação.

No centro dela, está o que talvez seja a estrutura mais importante: as versões virtuais da Via Láctea e Andrômeda, nossa vizinha. “É imensamente empolgante ver estruturas familiares que sabemos que existem ao nosso redor, emergindo de uma simulação computacional”, disse o professor Carlos Frenk, da Durham University. Já o Dr Matthieu Schaller, da Leiden University, destacou a importância do projeto para o modelo “Matéria Escura Fria”.

Trata-se de uma espécie de “modelo padrão” da cosmologia que pode explicar propriedades do calor restante após o Big Bang até a distribuição espacial observada nas galáxias hoje. “Essas simulações mostram que o Modelo da Matéria Escura Fria pode produzir todas as galáxias que vemos em nossa vizinhança”, observou. “É um teste muito importante para o modelo passar”.

Geralmente, as simulações do universo de matéria escura fria apresentam uma parte do universo similar àquela do universo observável, mas a SIBELIUS-DARK traz uma proposta diferente. “Ao simular nosso universo como o vemos, estamos um passo mais próximos de entender a natureza do nosso cosmos”, explicou Dr Stuart McAlpine, autor principal do estudo. “Este projeto traz uma ponte importante entre décadas de teoria e de observações astronômicas”.

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Fonte: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; Via: Royal Astronomical Society

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