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Máquina del universo

La UniverseMachine (también conocida como Universe Machine ) es un proyecto que lleva a cabo simulaciones astrofísicas por supercomputadora de varios modelos de universos posibles , creado por el astrónomo Peter Behroozi y su equipo de investigación en el Observatorio Steward y la Universidad de Arizona . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Se pueden simular numerosos universos con diferentes características físicas para desarrollar conocimientos sobre el posible comienzo y evolución de nuestro universo. Un objetivo principal es comprender mejor el papel de la materia oscura en el desarrollo del universo. [4] [6] Según Behroozi, "En la computadora, podemos crear muchos universos diferentes y compararlos con el real, y eso nos permite inferir qué reglas conducen al que vemos". [1]

Además del investigador principal, Behroozi, el equipo de investigación incluye al astrónomo Charlie Conroy de la Universidad de Harvard , al físico Andrew Hearin del Laboratorio Nacional Argonne y a la física Risa Wechsler de la Universidad de Stanford . El proyecto cuenta con el apoyo financiero de la NASA , la Fundación Nacional de la Ciencia y el Instituto de Física de Partículas y Astrofísica de Múnich. [1]

Descripción

Además de utilizar ordenadores y recursos relacionados en el Centro de Investigación Ames de la NASA y el Leibniz-Rechenzentrum en Garching, Alemania , el equipo de investigación utilizó el clúster de Computación de Alto Rendimiento de la Universidad de Arizona . Dos mil procesadores procesaron simultáneamente los datos durante tres semanas. De esta manera, el equipo de investigación generó más de 8 millones de universos y al menos9,6 × 10 13 galaxias. [3] [5] El programa UniverseMachine produjo continuamente millones de universos simulados, cada uno con 12 millones de galaxias, y a cada uno se le permitió desarrollarse desde 400 millones de años después del Big Bang hasta el día de hoy. [1] [4]

Según Wechsler, miembro del equipo, "lo realmente interesante de este estudio es que podemos utilizar todos los datos que tenemos sobre la evolución de las galaxias (la cantidad de galaxias , cuántas estrellas tienen y cómo se forman esas estrellas ) y juntarlos para obtener una imagen completa de los últimos 13 mil millones de años del universo". [4] Wechsler comentó además: "Para mí, lo más emocionante es que ahora tenemos un modelo con el que podemos empezar a hacer todas estas preguntas en un marco que funciona [...] Tenemos un modelo que es lo suficientemente económico computacionalmente como para que podamos calcular esencialmente un universo entero en aproximadamente un segundo. Luego podemos permitirnos hacer eso millones de veces y explorar todo el espacio de parámetros". [4]

Resultados

Logotipo de UniverseMachine

Uno de los resultados del estudio sugiere que la materia oscura más densa en el universo temprano no parece tener un impacto negativo en las tasas de formación de estrellas , como se pensaba inicialmente. Según los estudios, las galaxias de un tamaño determinado tenían más probabilidades de formar estrellas durante mucho más tiempo y a un ritmo elevado. [6] Los investigadores esperan ampliar los objetivos del proyecto para incluir la frecuencia con la que las estrellas mueren en supernovas , cómo la materia oscura puede afectar la forma de las galaxias [6] y, finalmente, al obtener mejores conocimientos cosmológicos generales, cómo se originó la vida . [5]

Véase también

Referencias

  1. ^ abcd Stolte, Daniel (9 de agosto de 2019). "Una 'máquina de universos' virtual arroja luz sobre la evolución de las galaxias: al crear millones de universos virtuales y compararlos con observaciones de galaxias reales, un equipo de investigación dirigido por la UA ha realizado descubrimientos que presentan un nuevo y poderoso enfoque para estudiar la formación de galaxias". Universidad de Arizona . Consultado el 22 de agosto de 2019 .
  2. ^ Behroozi, Peter; et al. (3 de septiembre de 2019). "UniverseMachine: La correlación entre el crecimiento de galaxias y el ensamblaje del halo de materia oscura a partir de z = 0−10". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society . 488 (3): 3143–3194. arXiv : 1806.07893 . Bibcode :2019MNRAS.488.3143B. doi : 10.1093/mnras/stz1182 . S2CID  119385275.
  3. ^ ab University of Arizona (9 de agosto de 2019). «Una 'máquina del universo' virtual arroja luz sobre la evolución de las galaxias». EurekAlert! . Consultado el 22 de agosto de 2019 .
  4. ^ abcde Childers, Tim (22 de agosto de 2019). "Los astrónomos crean 8 millones de universos bebé dentro de una computadora y los observan crecer. Esto es lo que aprendieron. - ¿Qué nos puede decir la simulación de 8 millones de universos sobre la historia de nuestro propio universo?". LiveScience . Consultado el 22 de agosto de 2019 .
  5. ^ abc Lea, Robert (10 de agosto de 2019). "La evolución galáctica examinada por la 'Máquina del Universo' Los investigadores han recurrido a una supercomputadora masiva, llamada 'Máquina del Universo', para modelar la formación de estrellas y galaxias. En el proceso, crearon la asombrosa cantidad de 8 millones de 'universos virtuales' con casi 10¹⁴ galaxias". Medium . Consultado el 22 de agosto de 2019 .
  6. ^ abcd Whitman, Ryan (23 de agosto de 2019). "Los científicos utilizan 'UniverseMachine' para simular 8 millones de universos". ExtremeTech . Consultado el 23 de agosto de 2019 .
  7. ^ Rabie, Passant (14 de agosto de 2019). "Los científicos crean millones de universos virtuales para comprender la historia cósmica: los científicos crearon millones de réplicas del universo en una supercomputadora". Space.com . Consultado el 24 de agosto de 2019 .

Enlaces externos