La formación y desarrollo de una galaxia como la Vía Láctea, que al cosmos ha tomado miles de millones de años, se ha simulado en sólo unos meses por una colaboración internacional de científicos.
Tal es el tercer y más reciente resultado del proyecto Assembling Galaxies of Resolved Anatomy (Agora), el cual congrega a varios grupos de investigación que utilizan simulaciones de supercómputo para entender cómo se forman y evolucionan las galaxias, presentado este lunes en conferencia de prensa virtual.
“Por primera vez se ha hecho la simulación de la formación de una galaxia tipo Vía Láctea, no hasta el presente pero sí hasta un tiempo cercano, usando siete códigos distintos, algunos de los que más se usan actualmente en la comunidad para estudiar la formación de galaxias”, explicó Santi Roca Fàbrega, investigador de la Universidad Complutense de Madrid y líder del proyecto.
De acuerdo con el experto en astrofísica instrumental y extragaláctica, se necesitó crear una media de 40 simulaciones de una galaxia similar a la Vía Láctea para cada uno de los siete códigos numéricos participantes –ART-1, ENZO, RAMSES, ChaNGa, GADGET-3, GEAR y GIZMO– para obtener el resultado final.
Si bien la simulación tomó unos cuantos meses, este resultado, presentado en The Astrophysical Journal, está precedido por cuatro años de colaboración intensa; más de 30 teleconferencias mensuales; tres congresos internacionales, y más de 100 millones de horas de computación para generar todos los modelos y procesos de calibración.
Fue esto último lo más tardado pues, detalló, desarrollaron un proceso de calibración de cuatro pasos para ceñir distintos parámetros en los códigos: desde lo que ocurre al introducir el calentamiento y enfriamiento del gas intergaláctico hasta la formación de estrellas y la liberación de energía a través de supernovas.
Y es que desde que empezaron a usarse las simulaciones en investigaciones en astrofísica varios grupos en el orbe han creado múltiples códigos numéricos, pero nunca se había logrado su comparación, con la recreación de un mismo objeto, a fin de detectar las diferencias que se obtienen.
Aunado a la simulación misma, este complejo proceso de calibración constituye la primera parte de los resultados presentados este lunes, y ahora podrá ser utilizado por otros grupos para generar nuevos modelos y comparaciones.
“Esperamos que haya una buena convergencia entre los distintos modelos, que se parezcan mucho las distribuciones de estrellas y de materia oscura en los siete distintos códigos”, comentó Roca Fàbrega. “Mientras que esperamos grandes diferencias en el gas, porque que cada modelo usa su propia receta para emitir energía”.
Héctor Manuel Velázquez, del Instituto de Astronomía de la UNAM, es el único mexicano participante en el proyecto, cuyo equipo integran más de 160 personas de más de 60 instituciones alrededor del mundo.
En esta colaboración internacional, la supercomputadora Miztli de la UNAM ha jugado un papel importante, pues básicamente en ella se produjeron RAMSES y ChaNGa, expresó el investigador español.
“Estamos construyendo un set de nuevos modelos de formación de una galaxia tipo Vía Láctea que se va a enriquecer en un futuro, que una buena parte de ellos se han producido en computadoras de la UNAM”, añadió el experto, para quien estos resultados abonarán al conocimiento sobre el origen de las galaxias.
Octavio Valenzuela Tijerino, también del Instituto de Astronomía de la UNAM, destacó la importancia de participar en un proyecto como éste, cuyo demandante proceso de cómputo es igualmente aplicable a problemas climáticos o de salud, como la actual pandemia de Covid-19.
“Es muy importante porque empuja los límites tanto de la tecnología como de nuestro conocimiento para manejar y explotar esta tecnología, como de las herramientas y el personal técnico.
“Entonces (nos ayuda a) tener desde estudiantes, gente joven y personal técnico que puedan explotar esa tecnología. Esto es una especie de laboratorio para empujar estas fronteras”, recalcó.
Ricardo Sánchez
Agencia Reforma
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