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Maior simulação do Universo mostra cubo de 1 bilhão de anos-luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/02/2018

Maior simulação do Universo mostra cubo de 1 bilhão de anos-luz
Visualização da intensidade das ondas de choque no gás cósmico (azul) em torno de estruturas de matéria escura colapsadas (laranja/branco). Semelhante a um estrondo sônico, o gás nessas ondas de choque é acelerado ao impactar nos filamentos cósmicos e galáxias.
[Imagem: IllustrisTNG collaboration]

Simulação do Universo

Saíram os resultados da maior simulação do Universo já feita, que utilizou novos métodos computacionais em relação às simulações feitas anteriormente.

A simulação cobre uma porção do Universo equivalente a um cubo medindo 1 bilhão de anos-luz de aresta - o cubo da maior simulação anterior tinha 350 milhões de anos-luz. Foram utilizados 24.000 processadores rodando continuamente durante dois meses, resultando em mais de 500 terabytes de dados.

A nova ferramenta, batizada de IllustrisTNG, congrega novas informações sobre como os buracos negros influenciam a distribuição da matéria escura - se é que ela existe mesmo -, como os elementos químicos pesados são produzidos e distribuídos em todo o cosmos e onde os campos magnéticos se originam.

Maior simulação do Universo mostra cubo de 1 bilhão de anos-luz
Esta é um fatia da estrutura cósmica. O brilho da imagem indica que a densidade de massa e a cor mostra a temperatura média do gás de matéria comum (bariônica). A região exibida se estende por cerca de 1,2 bilhão de anos-luz da esquerda para a direita.
[Imagem: IllustrisTNG collaboration]

"Quando nós observamos as galáxias usando um telescópio, só podemos medir determinadas quantidades," explica Shy Genel, do Flatiron Institute, nos EUA . "Com a simulação, podemos rastrear todas as propriedades para todas essas galáxias. E não apenas como a galáxia se parece agora, mas toda a sua história de formação."

Isso pode mostrar como as galáxias evoluem, dando ideias, por exemplo, de como a Via Láctea era quando a Terra se formou e como nossa galáxia poderá mudar no futuro.

Outro ganho foi a possibilidade plotar todas as observações sobre os campos magnéticos em larga escala que permeiam todo o Universo.

Maior simulação do Universo mostra cubo de 1 bilhão de anos-luz
Renderização da velocidade do gás em uma fatia de 100 mil parsecs de espessura (na direção da visualização). Onde a imagem é preta, o gás praticamente não se move, enquanto as regiões brancas têm velocidades que superam 1.000 quilômetros por segundo. A imagem contrasta os movimentos de gás nos filamentos cósmicos contra os movimentos rápidos e caóticos desencadeados pelo potencial gravitacional profundo e o buraco negro supermassivo localizado no centro.
[Imagem: IllustrisTNG collaboration]

Ao reunir todo o conhecimento atual, as simulações permitem avaliar novas medições experimentais à medida que elas são realizadas. O inconveniente, claro, é que as simulações sempre se baseiam nas teorias e modelos atuais do Universo, enquanto dados observacionais podem questionar e alterar essas teorias e modelos.

Bibliografia:

Artigo: First results from the IllustrisTNG simulations: matter and galaxy clustering
Autores: Volker Springel, Rüdiger Pakmor, Annalisa Pillepich, Rainer Weinberger, Dylan Nelson, Lars Hernquist, Mark Vogelsberger, Shy Genel, Paul Torrey, Federico Marinacci, Jill Naiman
Revista: Monthly Notices of Royal Astronomical Society
Vol.: 475, Issue 1, Pages 676-698
DOI: 10.1093/mnras/stx3304






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