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Simulação realística do Universo recria evolução cósmica

Universo simulado

Astrônomos recriaram em computador uma parcela do nosso universo, do Big Bang até hoje.

A simulação, chamada Illustris, revelou-se incrivelmente realística, produzindo imagens que se parecem muito com fotografias feitas pelo telescópio Hubble.

Os 12 bilhões de pixels da imagem final, em 3D, recriam a evolução cósmica em um cubo de 350 anos-luz de aresta.

Na verdade, a simulação recria a matéria - a matéria bariônica, essa de que nós as estrelas somos feitos, e usa as teorias sobre a matéria escura para considerar o impacto dessa parcela ainda desconhecida de "materialidade".

A história começa apenas 12 milhões de anos após o Big Bang. Quando alcança o hoje, o universo cúbico simulado contém mais de 41.000 galáxias.

Astrônomos criam primeira simulação realística do Universo
Esta imagem está centrada no maior aglomerado de galáxias que se conhece hoje, mostrando os filamentos de matéria escura (azul e roxo). As bolhas em vermelho, laranja e branco mostram gás sendo ejetado de supernovas ou jatos emitidos por buracos negros. [Imagem: Illustris Collaboration]

Simulação do universo

"Até agora, nenhuma simulação individual havia sido capaz de reproduzir o universo em escalas grandes e pequenas simultaneamente," disse Mark Vogelsberger, do Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, principal responsável pelo projeto Illustris.

Além disso, as simulações anteriores tiveram problemas com a modelagem da formação das estrelas, explosões de supernovas e buracos negros supermassivos.

O programa Illustris parece ter superado as dificuldades, depois de rodar durante três meses, consumindo 8.000 horas de CPUs rodando em paralelo - se fosse um único computador do tipo doméstico, ele levaria mais de 2.000 anos para chegar aos resultados.

Astrônomos criam primeira simulação realística do Universo
À esquerda, uma imagem real capturada pelo telescópio Hubble em luz visível. À direita, uma visão simulada pelo programa Illustris. [Imagem: NASA / Illustris Collaboration]

Máquina do tempo

"O Illustris é como uma máquina do tempo. Nós podemos ir para a frente e para trás no tempo. Podemos pausar a simulação e dar um zoom em uma única galáxia ou aglomerado de galáxias para ver o que está realmente acontecendo," disse Shy Genel, coautor do estudo.

Segundo a revista Nature, que publicou o trabalho, "os resultados não são a palavra final, mas eles vão permitir que os pesquisadores testem com dados suas ideias sobre, digamos, os processos físicos que guiam a formação das galáxias e a evolução dos buracos negros."

Bibliografia:

Properties of galaxies reproduced by a hydrodynamic simulation
M. Vogelsberger, S. Genel, V. Springel, P. Torrey, D. Sijacki, D. Xu, G. Snyder, S. Bird, D. Nelson, L. Hernquist
Nature
Vol.: 509, 177-182
DOI: 10.1038/nature13316




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