Aunque
quedan muchas incógnitas por resolver, los científicos tienen una idea
bastante precisa sobre cómo es el Universo en la actualidad y creen
saber cómo y cuándo comenzó todo. Pero ¿qué ocurrió durante los 13.000
millones de años que han trascurrido desde el Big Bang, la explosión
que dio origen al Universo? ¿Cómo evolucionaron las galaxias? Estos
interrogantes han sido el punto de partida de un equipo de científicos
del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) que se propuso
probar algunas de las teorías existentes sobre la evolución del
Universo y desarrollar una simulación informática que reconstruyera lo
que ocurrió desde aquella gran explosión hasta nuestros días.
El
resultado de este trabajo se presenta esta semana en la revista Nature.
Según aseguran los investigadores liderados por Mark Vogelsberger, su
simulación informática, bautizada como Illustris, muestra el Universo de
una forma bastante parecida a como se vería a través de un telescopio.
La
simulación comienza mostrando el Universo en su etapa inicial, cuando
tan sólo habían transcurrido 12 millones de años desde el Big Bang.
Basándose en las leyes de la física y en las diferentes teorías sobre
la evolución de las estrellas y el crecimiento de los agujeros negros,
el modelo recrea las galaxias que pueden observarse, así como la materia
oscura y la energía oscura que no podemos ver.
¿De qué está hecho el Universo?
En el
pasado otros equipos han reproducido la red cósmica de galaxias que se
ven en el Universo, aunque ahora han logrado diferenciar también entre
una amplia morfología, tanto espirales como elípticas, y reproducir a
pequeña y a gran escala los elementos que las componen. Según detallan,
esto ha sido posible gracias a que ahora disponen de ordenadores con
más potencia para realizar cálculos, mejores algoritmos numéricos y
modelos físicos más fiables.
Se calcula
que aproximadamente, sólo un 4% del Universo está constituido por
átomos, es decir, es materia como la que conocemos y podemos ver.
Aunque los científicos desconocen de dónde procede, la gran mayoría es
energía oscura (alrededor de un 74%) y materia oscura (22%).
La materia
oscura, explican los autores de este trabajo, se va agrupando debido a
las fuerzas gravitatorias. Si pudiéramos verla se parecería a una red.
En su modelo informático, muestran los lugares donde creen que la
materia oscura es más densa.
La formación de galaxias
La materia
ordinaria también se va agrupando, dando lugar a galaxias.
Precisamente uno de los mayores retos a la hora de desarrollar este
modelo informático, explican los autores, ha sido recrear la gran
variedad de galaxias que han observado. Nada menos que 41.416 galaxias
han sido observadas, tanto espirales como elípticas.
La
simulación reconstruye también la distribución de los elementos
químicos. Por ejemplo, en el Universo primitivo había helio e
hidrógeno. A medida que las estrellas evolucionaban o se convertían en
supernovas, esos elementos básicos daban paso a otros más pesados, como
el carbono y el oxígeno, y metales, que fueron esparciéndose por el
Universo. La vida depende de los bloques de estos elementos químicos,
gracias a los cuales se fueron formando los planetas y las moléculas
complejas.
Aunque
consideran que su simulación supone un paso significativo para
reproducir la formación de galaxias utilizando simultáneamente
observaciones muy dispares a distintas escalas, los investigadores del
MIT admiten que todavía hay problemas importantes por resolver, por
ejemplo, a la hora de reconstruir la formación de galaxias de baja masa.
No obstante, confían en que estos obstáculos serán superados en la
próxima década con las tecnologías que habrá disponibles entonces.
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