El primer universo virtual usando una simulación por computadora llamada «Illustris», permite a los astrónomos recrear 13 mil millones de años (presumiblemente la edad del Universo) y así ver la evolución cósmica en un cubo de 350 millones de años luz por lado, lo cual da una resolución increíblemente alta. «De hecho, hasta ahora ninguna simulación había sido capaz de reproducir el universo en ambas escalas, grande y pequeña de manera simultánea», indica el líder del proyecto, Mark Vogelberger, del Centro de Astrofísica MIT/Harvard/Smithsoniano, quien condujo el trabajo en colaboración con investigadores de muchas instituciones, incluyendo el Instituto de Estudios Teóricos Heidelberg, en Alemania.
Los resultados se reportan ahora en el octavo número de Nature, que ya está circulando este mes de mayo. Los intentos previos de simular el universo fueron poco afortunados y la razón era la falta de poder de cómputo y de la complejidad detrás de la física que gobierna el universo mismo. Como resultado, esos programas estaban limitados en resolución o bien, estaban forzados a estudiar una parte pequeña del universo. Las primeras simulaciones tenían también dificultades para modelar la retroalimentación compleja de la formación de estrellas, explosiones de supernovas y hoyos negros masivos.
Ahora con Illustris, que es un sofisticado programa de computadora, se puede recrear la evolución del universo en alta fidelidad. Esto incluye materia normal y oscura, con 12 mil millones de pixeles de 3D. El equipo dedicó cinco años para desarrollar el programa Illustris. Los cálculos tomaron 3 meses en tiempo de ejecución, usando unos 8 mil procesadores corriendo en paralelo. Para contrastarlo, en una computadora casera, estos cálculos habrían llevado unos 2 mil años en poderse completar.
La simulación de computadora empieza en 12 millones de años después del Big Bang. Cuando los astrónomos llegan al día de hoy ern la simulación, pueden ver más de 41,000 galaxias en el cubo que simula el espacio tridimensional. Más importante, Illustris nos muestra galaxias espirales como la Vía Láctea, así como galaxias en forma de elipses. Recrea también estructuras enormes como los clusters de galaxias. A menor escala, puede recrear con precisión la química de las galaxias individuales.
Ya que la luz viaja a velocidad constante, lo que ven los astrónomos es realmente la historia, pues una galaxia que está a un millón de años luz, nos muestra su pasado, no su presente. Por ejemplo, la luz del Sol nos llega 8 minutos después de que sale ésta del astro rey. Si éste desapareciera en estos momentos, nos daríamos cuenta 8 minutos después.
«En alguna medida Illustris es una máquina del tiempo. Podemos ir al futuro o al pasado en el tiempo. Podemos pausar la simulación y hacer zoom en una sola galaxia o en un clusters de galaxias para ver qué pasa ahí», dice el co-autor del proyecto, Shy Genel de la CfA.
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