Un equipo internacional de investigadores creó la simulación más exacta y completa del universo en un formato virtual. Además, está disponible gratuitamente a disposición de todas las personas con acceso a internet.

«Uchuu», un término que significa universo en japonés, es el nombre que recibe la simulación más exacta y completa del universo, así como también la más realista lograda hasta la fecha.

El proyecto fue desarrollado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en colaboración con el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), el Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) y la RedIRIS, la red académica y de investigación española.

También participan en la iniciativa otros grupos de investigación de Japón, Estados Unidos, Argentina, Australia, Chile, Francia e Italia.

La simulación permitirá estudiar la evolución del universo conun nivel de detalle y un volumen de información sin precedentes, prácticamente desde después del Big Bang hasta el presente.

El cosmólogo Francisco Prada, profesor del Consejo Superior de Investigaciones Científicas de España (CSIC) en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), señaló que: «Uchuu pretende básicamente recrear cómo fue la formación del universo, toda la estructura, todo lo que vemos desde cuando el universo estaba apenas en su infancia y tenía 400 mil años».

La simulación, que ya está disponible en la nube del CESGA, permitirá a los científicos centrarse en distintos momentos en la historia del universo y facilitará la comprensión de fenómenos como la evolución de galaxias y la formación de agujeros negros.

Supercomputadora

La simulación fue posible gracias al superordenador ATERUI II, el ordenador más potente dedicado exclusivamente a astrofísica, que pertenece al Observatorio Astronómico Nacional de Japón.

«Otros grandes ordenadores como el Mare Nostrum en Barcelona pueden tener muchos más procesadores. Pero la ventaja de ATERUI es que está dedicado a muy pocos proyectos en astrofísica», dijo Prada.Superordenador ATERUI II

ATERUI II es el ordenador más potente dedicado exclusivamente a astrofísica.

Evolución de las galaxias

Uchuu permitirá a los científicos estudiar en detalle diferentes instantes y escenarios en la historia del universo, a lo largo de más de 13.000 millones de años.

«Por primera vez podemos estudiar en la misma simulación tanto objetos muy pequeños como objetos enormes, tanto galaxias menos masivas que nuestra Vía Láctea como cúmulos de galaxias muy grandes o vacíos enormes, manteniendo la misma resolución. Eso antes no se había logrado en una misma simulación».

La simulación permite ver, por ejemplo, cómo galaxias pequeñas se van acretando (fusionando) durante la historia y van formando otras más grandes, en lo que se denomina la formación jerárquica de estructura en el universo, explicó Prada.

La simulación también permitiría estudiar la colisión de dos galaxias que tienen agujeros negros muy masivos que pueden producir ondas gravitacionales.Visualización de materia oscura

En el fondo se ve toda la distribución de materia que hay en el universo. Haciendo zoom es posible ver en detalle un cúmulo de galaxias que tiene mil veces la masa de la Vía Láctea. Y al ampliar el objeto se ven pequeñas galaxias que orbitan alrededor de un objeto más masivo.

«Gafas de materia oscura»

Algo fundamental de Uchuu, la simulación más exacta y completa del universo, es que incorpora no solo la materia visible, sino las misteriosas materia oscura y energía oscura.

La materia común, hecha de átomos, constituye menos del 5% del total de la energía del universo.

La materia oscura, por el contrario, una forma de materia que no interactúa con la luz y solo es detectable por sus efectos gravitatorios, constituye alrededor del 25%. El resto, un 70%, es lo que los científicos llaman energía oscura.

Las imágenes en Uchuu equivalen a «ponerse unas gafas especiales» que visualizan la materia oscura.Vizualización de materia oscura y ampliaciones del mismo objeto con zoom

«Por primera vez podemos estudiar en la misma simulación tanto objetos muy pequeñitos como objetos muy masivos, manteniendo la misma resolución», señaló Prada.

«Dar acceso a todos»

Para Francisco Prada, una de las razones principales de la importancia de Uchuu es su disponibilidad gratuita.

«Creo como científico en la responsabilidad de dar acceso a otros científicos que no tienen la posibilidad de realizar estas simulaciones para poder hacer ciencia de alto nivel, de última generación», afirmó.

«Nosotros hemos hecho esto público a todos los científicos del mundo, y no solo científicos, también a toda la gente que tiene internet».

La simulación más exacta y completa del universo, así como su análisis y difusión pública fueron financiadas por instituciones públicas en Japón y España. «El coste de este proyecto es muy alto y hay muy pocos grupos en el mundo que pueden hacer este proyecto».

«Estamos en la era del Big Data donde lo que ha generado Uchuu es muy superior a la cantidad de datos que tienen almacenados Youtube, Amazon y Google todos juntos».

«Realmente nosotros hemos logrado poner a disposición de la sociedad y de los científicos una investigación de frontera gratis, eso es lo que a mí me resulta muy reconfortante».