Un equipo internacional liderado por científicos chinos presenta la mayor simulación cosmológica realizada hasta la fecha

Foto: Deng Xiaoci/GT

Un equipo de investigación internacional, liderado por científicos chinos, presentó el jueves los primeros resultados de la mayor simulación cosmológica realizada hasta la fecha, denominada "HyperMillenium". Este avance ha sido aclamado por destacados científicos internacionales como un hito que marca el comienzo de una nueva era para el estudio del universo, según informaron los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias (NAOC) en una rueda de prensa.

Wang Qiao, investigador de la NAOC, presentó la simulación en la rueda de prensa, explicando que, tras el Big Bang, el universo evolucionó desde un estado extremadamente homogéneo hasta convertirse gradualmente en una estructura reticular. En la simulación "HyperMillenium", el equipo de investigación utilizó 4,2 billones de partículas virtuales para simular la formación y evolución de toda la estructura cósmica a lo largo de los 13.800 millones de años que abarca el universo.

Foto: cortesía de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia China de Ciencias (NAOC).

Según un comunicado de prensa de la NAOC, la simulación abarca un cubo con un lado de 12.000 millones de años luz y utiliza 4,2 billones de partículas virtuales de materia oscura. Mediante una técnica denominada simulación numérica de N cuerpos, el equipo recreó con precisión la evolución de las estructuras a gran escala del universo a lo largo de 10.000 millones de años. En resumen, construyeron un universo virtual dentro de una supercomputadora, comenzando justo después del Big Bang y siguiendo la fuerza de la gravedad paso a paso, según el comunicado.

Esto proporciona apoyo teórico para la investigación sobre la materia oscura y la energía oscura, y también ofrece un sólido respaldo a los programas de estudio de galaxias de nueva generación, como el Telescopio de la Estación Espacial China (CSST) y la misión Euclid de la Agencia Espacial Europea, según la NAOC.

Las supercomputadoras chinas y el software propio, denominado photoNs, desempeñaron un papel fundamental en la ejecución de esta simulación a gran escala. Tras más de 10 años de trabajo en algoritmos y optimización, el equipo logró cálculos eficientes utilizando más de 10.000 tarjetas aceleradoras. El proyecto consumió más de 100 millones de horas de núcleos de CPU y 10 millones de horas de tarjetas aceleradoras, y generó aproximadamente 13 petabytes de datos brutos y procesados, según la NAOC.

Estamos entrando en una era donde los estudios de enormes volúmenes cosmológicos tienen el potencial de revolucionar nuestra comprensión de la energía oscura, la inflación cosmológica y las propiedades de los neutrinos, afirmó Mike Boylan-Kolchin, de la Universidad de Texas en Austin, EE. UU. El profesor calificó la simulación como una "maravilla computacional".

Para que esto suceda, necesitamos herramientas teóricas avanzadas, y la simulación HyperMillennium es una maravilla computacional que ayudará a desentrañar la física fundamental a partir de las observaciones del cosmos. Posee un rango de resolución de volumen y masa sin precedentes, lo que permite predicciones detalladas sobre cómo se distribuyen enormes cantidades de galaxias relativamente comunes en la red cósmica y las propiedades de objetos intrínsecamente raros e interesantes que son inaccesibles con volúmenes menores. La simulación HyperMillennium será una referencia fundamental para las comunidades de formación de galaxias y cosmología durante los próximos años", afirmó el profesor.

"La simulación HyperMillennium redefine lo que es posible hoy en día en cosmología numérica. Estoy sumamente impresionado de que el equipo haya podido realizar esta simulación increíblemente grande y de alta precisión. Su enorme potencia estadística nos permite llevar a cabo nuevas pruebas de precisión del modelo cosmológico LambdaCDM, algo muy importante para el campo", declaró Volker Springel, director del Instituto Max Planck de Astrofísica en Alemania.

El primer artículo de investigación del proyecto se ha publicado recientemente en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Según el NAOC, el primer lote de datos de simulación ya se ha puesto a disposición de la comunidad científica mundial a través del Centro Nacional de Datos Astronómicos, una plataforma para la investigación astronómica, la educación y las aplicaciones basadas en datos.