Un equipo de científicos han desarrollado las primeras simulaciones del mundo que recrean el ciclo vital completo de algunas de las galaxias más grandes y distantes conocidas en el universo observable, hace aproximadamente 11.000 millones de años, según revela un comunicado de prensa.
Los investigadores trabajaron en simulaciones cosmológicas, que hasta ahora sólo se habían utilizado para recrear regiones cercanas del universo.
Estas nuevas simulaciones, diseñadas para reproducir las estructuras observables del universo y mostrar cómo interactúan entre sí, son las primeras que recrean partes del universo lejano con tanto detalle.
Una simulación completa del universo lejano real
Los investigadores, que publicaron su trabajo en la revista Nature Astronomy, se centraron en las estructuras lejanas denominadas protocúmulos de galaxias masivas, que son los antiguos ancestros de los cúmulos de galaxias observables en el universo actual.
Metin Ata, primer autor del estudio, del Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe Project, dijo en un comunicado:
“Queríamos intentar desarrollar una simulación completa del universo lejano real para ver cómo empezaron las estructuras y cómo terminaron”.
Captura de pantalla de la simulación. Crédito: Metin Ata
Otro investigador, Khee-Gan Lee, dijo que el desarrollo de la simulación se sintió como la construcción de una máquina del tiempo, ya que les permitió recrear eventos cósmicos del pasado antiguo.
Gan Lee dijo:
“Es como encontrar una vieja foto en blanco y negro de tu abuelo y crear un vídeo de su vida”.
Utilizando esta analogía, los investigadores utilizaron datos de galaxias abuelas “jóvenes” a 11.000 millones de años luz de distancia y las adelantaron para mostrar cómo se formarían entonces los cúmulos de galaxias. Como punto de referencia, la galaxia más lejana observada desde la Tierra es GN-z11, que se encuentra a unos 13.500 millones de años luz de la Tierra,
Probando el modelo estándar de la cosmología
Parte de la razón por la que los investigadores crearon sus simulaciones fue para estudiar el modelo estándar de la cosmología. Con su trabajo encontraron pruebas de tres protocúmulos de galaxias teorizados y también sugirieron que es improbable que existiera otro. Además, identificaron otras cinco estructuras que se formaron de forma consistente en sus simulaciones, incluido el proto-supercúmulo Hyperion, el mayor y más temprano proto-supercúmulo conocido hasta la fecha.
Universo primitivo. (Public domain)
Los científicos afirmaron que uno de los mayores retos era tener en cuenta la enorme escala de estos antiguos cúmulos de galaxias en sus simulaciones.
Ata dijo:
“Esto es algo muy importante para el destino de esas estructuras, tanto si están aisladas como si están asociadas a una estructura mayor. Si no se tiene en cuenta el entorno, se obtienen respuestas completamente diferentes. Pudimos tener en cuenta el entorno a gran escala de forma coherente porque tenemos una simulación completa, y por eso nuestra predicción es más estable”.
Los investigadores dijeron que sus simulaciones ya se están utilizando para ayudar a otros proyectos, incluidos los estudios sobre las líneas de absorción de cuásares distantes y el entorno cosmológico de las galaxias. En marzo, los científicos del MIT anunciaron que habían desarrollado la simulación más detallada del universo primitivo hasta la fecha.
Estos proyectos ayudarán a profundizar en nuestra comprensión del cosmos cuando los científicos comparen los datos de las simulaciones con las observaciones, cada vez más impresionantes, del telescopio espacial James Webb y otras misiones similares.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature Astronomy.
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