La cantidad de materia oscura en el Universo es uno de los mayores enigmas de nuestra existencia. Toda la comunidad científica, dedicada a la comprensión del cosmos, se aboca sobre intentar encontrar un número exacto que determinaría el tamaño exacto del terreno que habitamos.
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Sabemos que el Universo se expande de manera constante. Saber la velocidad exacta sería el dato crucial para encontrar respuestas sobre mucho de los misterios que se esconden en los lugares más recónditos de nuestros terrenos cuasi infinitos.
Algo similar a lo que les estamos contando es lo que se ha logrado, sin precedentes para la astrofísica, por parte de científicos del Departamento de Energía de los Estados Unidos.
¿Qué hicieron? Nada menos que la simulación del Universo más grande jamás creada, utilizando el supercomputador Frontier del Laboratorio Nacional de Oak Ridge. Este proyecto forma parte de la iniciativa ExaSky, dedicada a modelar fenómenos cósmicos complejos y desentrañar los misterios de la expansión del cosmos.
La simulación abarcó un volumen superior a los 31 mil millones de megaparsecs cúbicos, permitiendo analizar con gran precisión la interacción entre la materia oscura y la materia convencional, según reseña Argonne National Laboratory.
Estos dos componentes fundamentales del universo fueron modelados con el código HACC (Hybrid Accelerated Cosmology Code), una herramienta altamente optimizada para supercomputadoras de nivel exaescala.
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Dicha tecnología, capaz de realizar más de un quintillón de cálculos por segundo, permitió avances significativos en la representación de procesos como la formación de galaxias, estrellas y agujeros negros, tal y como se muestra en el siguiente video.
¿Qué son todos esos colores?
Uno de los aspectos más destacados de este trabajo fue su capacidad para replicar con alta fidelidad los datos obtenidos por observatorios como el Vera C. Rubin y el Dark Energy Spectroscopic Instrument. Esto no solo confirma la precisión de los modelos, sino que abre nuevas puertas para explorar cómo la materia oscura y otros fenómenos influyen en la evolución del universo a gran escala.
“Simular la expansión del universo con un nivel de realismo tan detallado nunca había sido posible. Ahora podemos observar cómo interactúan la gravedad y otros factores físicos en escalas temporales que abarcan miles de millones de años”, dijo Salman Habib, director de Ciencias Computacionales del Laboratorio Nacional Argonne y líder del proyecto.
En la imagen vemos una serie de colores que, para quienes no somos expertos en la materia, nos recuerda a las antiguas reproducciones de media player de Microsoft.
Los científicos explican que lo que se ve es una representación de la red cósmica, una estructura filamentosa donde las áreas más brillantes indican mayor densidad de materia, que incluye cúmulos galácticos. Las líneas finas azules son los filamentos que conectan galaxias y cúmulos a través de materia oscura.
