Un equipo de científicos han utilizado una supercomputadora para simular la creación y evolución de 8 millones de universos virtuales, cada uno con 12 millones de galaxias, y en el proceso, descubrieron algo nuevo sobre el universo en el que realmente vivimos.
Las galaxias usan gas de hidrógeno para formar estrellas, pero algunas galaxias dejan de crear nuevas estrellas a pesar de que todavía tienen mucho gas de hidrógeno. Anteriormente, los científicos atribuían esto a una combinación de factores.
Por un lado, pensaron que los agujeros negros supermasivos en los centros de las galaxias podrían estar produciendo demasiada energía para que el hidrógeno se enfríe a temperaturas de formación de estrellas, con explosiones de supernovas que se suman al infierno.
El telescopio espacial Hubble tomó esta imagen de Abell 370, un cúmulo de galaxias a 4 mil millones de años luz de la Tierra. Crédito: ASA, ESA, and J. Lotz and the HFF Team/STScI
La materia oscura también podría desempeñar un papel, ya que su atracción gravitacional sobre el gas de hidrógeno haría que su temperatura aumentara.
El investigador Peter Behroozi dijo en un comunicado de prensa:
A medida que retrocedemos cada vez más temprano en el universo, esperaríamos que la materia oscura sea más densa y, por lo tanto, el gas se caliente cada vez más. Esto es malo para la formación de estrellas, por lo que pensamos que muchas galaxias en el universo primitivo deberían haber dejado de formar estrellas hace mucho tiempo”.
Simulando la creación de universos
Pero a través de sus simulaciones de universo habilitadas para supercomputadoras, los investigadores descubrieron que ese no era el caso.
Solo cuando modificaron sus simulaciones para permitir que las primeras galaxias continúen formando estrellas de manera eficiente durante más tiempo, esas galaxias evolucionaron para formar universos virtuales que se parecen al nuestro.
Un equipo de científicos liderado generó millones de universos diferentes en una supercomputadora, cada uno de los cuales obedeció a diferentes teorías físicas sobre cómo deberían formarse las galaxias. Crédito: NASA, ESA y J. Lotz y el equipo HFF / STScI
Behroozi dijo:
En otras palabras, nos vemos obligados a concluir que las galaxias formaron estrellas de manera más eficiente en los primeros tiempos de lo que pensábamos. Y lo que esto nos dice es que la energía creada por los agujeros negros supermasivos y las estrellas en explosión es menos eficiente para sofocar la formación de estrellas de lo que predijeron nuestras teorías”.
Este es el primer estudio que simula con precisión una sección tan grande de nuestro universo, pero incluso sus 12 millones de galaxias son solo una fracción de los más de cien mil millones de galaxias que los astrónomos creen que pueblan el universo real.
Aún así, con las supercomputadoras cada vez más poderosas, podría pasar poco tiempo antes de que los científicos puedan simular la creación de todo nuestro universo, y tal vez resolver aún más de sus misterios en el proceso.
El estudio científico ha sido publicado en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
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