Cientistas fizeram uma nova simulação da evolução do universo. Uma visão computadorizada, que mostra como o cosmos pode ter evoluído ao longo de bilhões de anos.
Os modelos de simulação cósmicos modelam as mudanças em larga escala na estrutura do universo, traçando a evolução 12 milhões de anos após o Big Bang. [Veja a simulação mais complexa do universo (com video)]
O modelo de computador, chamado Illustris, é especial porque abrange uma grande área - um cubo cósmico de cerca de 350 milhões de anos-luz que se concentra em alguns detalhes que são difíceis de calcular enquanto olha para uma ampla faixa do universo.
A nova simulação mostra uma vista de lapso de tempo do universo em movimento na sua forma atual em cores brilhantes. As galáxias afastam-se e explosões têm lugar na teia cósmica de galáxias simuladas pelos pesquisadores.
Illustris mostra a evolução galáctica em pequena escala, e acompanha a formação de galáxias elípticas e espirais, diz Mark Vogelsberger, pesquisador do MIT e autor de um novo estudo detalhando a simulação.
"Uma das principais razões pelas quais fizemos a simulação é porque aprendemos muito sobre a física ao longo dos últimos anos, e nós pensamos que temos um bom entendimento da composição do universo", disse Vogelsberger.
"Achamos que há matéria escura. Achamos que há energia escura e pensamos que há átomos comuns. Também achamos que temos uma boa compreensão das condições iniciais do universo, porque podemos medir aqueles com satélites".
Enquanto a nova simulação não cobre todo o universo, Illustris modela uma parte grande o bastante do universo para ser representativa de todo o cosmos, disse Vogelsberger. Para a simulação, Vogelsberger e a sua equipa foram capazes de modelar o comportamento da matéria escura e energia escura, as substâncias misteriosas que compõem cerca de 95 por cento do universo.
Eles também modelaram a maneira como a matéria bariónica - a matéria composta de protõesm electrões e neutrões - se comporta. O modelo, na verdade, é muito parecido com o que os cientistas observam no universo real.
A equipa de investigação usou 8.192 núcleos de computador (que tem aproximadamente o mesmo poder de computação de um desktop) rodando simultaneamente para criar a nova simulação, o que mostra a forma como a distribuição das galáxias mudou ao longo do tempo.
Teria levado 2000 anos usando um computador desktop comum para criar a nova simulação, disse Vogelsberger, mas levou cerca de seis meses para criar a simulação Illustris usando os núcleos de informática estáveis.
"Se todos esses ingredientes e todas essas coisas que nós pensamos sobre o universo estão corretas, então, com um modelo grande, ele deve reproduzir o nosso universo", disse Vogelsberger. "Ninguém tentou esta escala antes, e nunca com este nível de detalhe".
Tal como está, cada partícula de gás na simulação Illustris realmente representa 1 milhão de massas solares. Embora isso possa soar como baixa resolução, na verdade representa uma visão incrivelmente detalhada da evolução do cosmos, disse o astrofísico Michael Boylan-Kolchin.
"Muitas vezes, em simulações como estas, cada partícula representa algo como 10 ou 100 vezes a mesma quantidade de gás", disse Boylan-Kolchin, que não esteve envolvido com a pesquisa. No entanto, a nova simulação não é perfeita.
As estrelas parecem formar-se muito cedo em galáxias de baixa massa, e a simulação não pode modelar aglomerados de galáxias extremamente massivos e raros. Vogelsberger atualmente não tem o poder de computação para realizar esse tipo de simulação.
Mas os problemas da simulação não são necessariamente falhas. Os problemas poderiam ajudar os cientistas a se concentrar em novas simulações que deverão ser feitas no futuro. Centrando-se sobre essas questões, os pesquisadores podem ser capazes de criar novos modelos que mais se assemelham à evolução cósmica. [Space]
