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

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 uma 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 ano-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:

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




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