Gracias a Frontier, la supercomputadora instalada en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (EE. UU.), se ha logrado una hazaña sin precedentes en la simulación del universo. Esta máquina, que llegó a ser la más rápida del mundo al momento de su desarrollo, permitió a los investigadores recrear un volumen cósmico de más de 31 mil millones de megaparsecs cúbicos, equivalente a una porción significativa del universo en expansión.
El proyecto, denominado ExaSky, tiene como objetivo ayudar a astrofísicos y cosmólogos a comprender fenómenos clave, como la evolución del cosmos y la naturaleza de la materia oscura. Según el coordinador del proyecto, Salman Habib, físico del Laboratorio Nacional Argonne, este tipo de simulaciones avanzadas son esenciales para modelar las interacciones entre la materia oscura, que interactúa únicamente mediante la gravedad, y la materia convencional, como el gas caliente, las estrellas, y las galaxias.
Explorando el universo con simulaciones hidrodinámicas
A diferencia de simulaciones anteriores, ExaSky integra la hidrodinámica cosmológica, una técnica que incluye no solo la fuerza gravitacional, sino también otras interacciones físicas esenciales. Estas simulaciones representan períodos de tiempo que abarcan miles de millones de años, permitiendo a los investigadores estudiar procesos complejos como la formación de agujeros negros, la evolución de cúmulos de galaxias y el comportamiento del gas caliente.
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«Antes, era inimaginable realizar simulaciones de este tamaño y detalle», explica Habib. Las limitaciones tecnológicas impedían incluir todas las variables necesarias, especialmente cuando se trataba de analizar grandes volúmenes del universo observados por telescopios avanzados como el Observatorio Rubin en Chile.
Impacto y futuro de la simulación ExaSky
El desarrollo de este modelo implicó años de perfeccionamiento de algoritmos y la constante actualización de Frontier, lo que finalmente hizo posible simular un universo a una escala jamás vista. Para ilustrar su potencial, los investigadores compartieron un adelanto: un video que muestra cómo las galaxias se agrupan en un cúmulo dentro de un volumen de 311.296 megaparsecs cúbicos, una fracción ínfima del total de la simulación.
Este logro no solo redefine la forma en que comprendemos la expansión del cosmos, sino que también acelera las investigaciones sobre uno de los mayores misterios de la ciencia: la materia oscura. Con ExaSky, los científicos están más cerca de responder preguntas fundamentales sobre la estructura y evolución del universo, abriendo puertas a nuevas áreas de exploración astrofísica.
La simulación ExaSky, impulsada por Frontier, representa un avance sin precedentes en la astrofísica moderna. Este logro destaca cómo la tecnología y la ciencia trabajan juntas para revelar los secretos más profundos del cosmos, y nos invita a imaginar un futuro donde entendamos mejor nuestro lugar en el universo.
