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El mayor universo virtual jamás simulado

El mayor universo virtual jamás simulado9 de junio de 2017


Fuente: Universidad de Zurich
Resumen:
Los investigadores han simulado la formación de nuestro Universo entero con un supercomputador grande. Un gigantesco catálogo de alrededor de 25 mil millones de galaxias virtuales se ha generado a partir de 2 billones de partículas digitales. Este catálogo se utiliza para calibrar los experimentos a bordo del satélite Euclid, que se lanzará en 2020 con el objetivo de investigar la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura.
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HISTORIA COMPLETA

La Web Cósmica: Una sección del universo virtual, un billón de años luz a través, que muestra cómo la materia oscura se distribuye en el espacio, con halos de materia oscura los macizos amarillos, interconectados por filamentos oscuros. El vacío cósmico, que se muestra como las áreas blancas, son las regiones de densidad más baja en el Universo.
Crédito: Joachim Stadel, UZH

Investigadores de la Universidad de Zurich han simulado la formación de nuestro Universo entero con un gran supercomputador. Un gigantesco catálogo de alrededor de 25 mil millones de galaxias virtuales se ha generado a partir de 2 billones de partículas digitales. Este catálogo se utiliza para calibrar los experimentos a bordo del satélite Euclid, que se lanzará en 2020 con el objetivo de investigar la naturaleza de la materia oscura y la energía oscura.

Durante un período de tres años, un grupo de astrofísicos de la Universidad de Zurich ha desarrollado y optimizado un código revolucionario para describir con precisión sin precedentes la dinámica de la materia oscura y la formación de estructuras a gran escala en el Universo. Como lo han señalado Joachim Stadel, Douglas Potter y Romain Teyssier en su reciente publicación, el código (llamado PKDGRAV3) ha sido diseñado para utilizar óptimamente la memoria disponible y el poder de procesamiento de las modernas arquitecturas de supercomputación, como el superordenador "Piz Daint" de Suiza Centro Nacional de Computación (CSCS). El código fue ejecutado en esta máquina líder mundial por sólo 80 horas, y generó un universo virtual de dos billones (es decir, dos mil millones o 2 x 1012) macro-partículas que representan el fluido de materia oscura, de la cual un catálogo de 25 mil millones Se extrajeron galaxias virtuales.

Estudiar la composición del universo oscuro

Gracias a la alta precisión de su cálculo, con un fluido de materia oscura que evoluciona bajo su propia gravedad, los investigadores han simulado la formación de una pequeña concentración de materia, llamada halos de materia oscura, en la que creemos que se forman galaxias como la Vía Láctea. El desafío de esta simulación era modelar galaxias tan pequeñas como una décima parte de la Vía Láctea, en un volumen tan grande como nuestro universo observable. Este fue el requisito establecido por la misión europea Euclides, cuyo objetivo principal es explorar el lado oscuro del Universo.

Medición de distorsiones sutiles

De hecho, alrededor del 95 por ciento del Universo es oscuro. El cosmos consiste en el 23 por ciento de la materia oscura y el 72 por ciento de la energía oscura. "La naturaleza de la energía oscura sigue siendo uno de los principales rompecabezas sin resolver en la ciencia moderna", dice Romain Teyssier, profesor de UZH para astrofísica computacional. Un rompecabezas que sólo se puede romper a través de la observación indirecta: Cuando el satélite Euclides capture la luz de miles de millones de galaxias en grandes áreas del cielo, los astrónomos medirán distorsiones muy sutiles que surgen de la desviación de luz de estas galaxias de fondo por un primer plano , Distribución invisible de masa - materia oscura. "Eso es comparable a la distorsión de la luz por un cristal algo desigual", dice Joachim Stadel del Instituto de Ciencias Computacionales de la UZH.

Optimización de las estrategias de observación del satélite

Este nuevo catálogo virtual de galaxias ayudará a optimizar la estrategia de observación del experimento Euclid y minimizar las diversas fuentes de error antes de que el satélite emprenda su misión de recopilación de datos de seis años en 2020. "Euclid realizará un mapa tomográfico de nuestro Universo, En el tiempo más de 10 billones de años de evolución en el cosmos ", dice Stadel. A partir de los datos de Euclides, los investigadores obtendrán nueva información sobre la naturaleza de esta misteriosa energía oscura, pero también esperan descubrir nuevas físicas más allá del modelo estándar, como una versión modificada de la relatividad general o un nuevo tipo de partícula.

La Web Cósmica: Una sección del universo virtual, un billón de años luz de ancho,

2 comentarios:

  1. The Euclid satellite project is exciting to me. Final.y, we may be able to see both dark and light matter and energy in a different, more tangible way. Thank you for sharing, Cindy.

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  2. The supercomputer used to design what Euclid will be working is quite a device. A trillion of anything is an incomprehensible number!

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