Supercomputadora retrocede el reloj cósmico para reconstruir el Universo temprano

Astrónomos aplicaron la investigación en 4 mil universos simulados

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Foto: THE INSTITUTE OF STATISTICAL MATHEMATICS vía Europa Press
Ciencia y Salud 16/02/2021 13:40 Europa Press Actualizada 13:40
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Astrónomos han probado un método para reconstruir el Universo temprano aplicándolo a 4 mil universos simulados con un superordenador del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ).

Descubrieron que, junto con nuevas observaciones, el método puede establecer mejores restricciones a la inflación, uno de los eventos más enigmáticos de la historia del Universo. El método puede acortar el tiempo de observación necesario para distinguir entre varias teorías de inflación.

Justo después de que el Universo entró en existencia hace 13 mil 800 millones de años, de repente aumentó más de un billón de billones de veces en tamaño, en menos de una billonésima de billonésima de microsegundo; pero nadie sabe cómo ni por qué.

Esta repentina "inflación" es uno de los misterios más importantes de la astronomía moderna. La inflación debería haber creado fluctuaciones de densidad primordial que habrían afectado la distribución de donde se desarrollaron las galaxias. Por tanto, cartografiar la distribución de las galaxias puede descartar modelos de inflación que no coincidan con los datos observados.

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Sin embargo, otros procesos además de la inflación también afectan la distribución de las galaxias, lo que dificulta obtener información sobre la inflación directamente de las observaciones de la estructura a gran escala del Universo, la red cósmica compuesta por innumerables galaxias. En particular, el crecimiento de grupos de galaxias impulsado por la gravedad puede oscurecer las fluctuaciones de la densidad primordial.

Un equipo de investigación dirigido por Masato Shirasaki, profesor asistente en NAOJ y el Instituto de Matemáticas Estadísticas, pensó en aplicar un "método de reconstrucción" para hacer retroceder el reloj y eliminar los efectos gravitacionales de la estructura a gran escala.
 

Utilizaron ATERUI II, la supercomputadora más rápida del mundo dedicada a las simulaciones de astronomía, para crear 4.000 universos simulados y evolucionarlos a través del crecimiento impulsado por la gravedad. Luego aplicaron este método para ver qué tan bien reconstruía el estado inicial de las simulaciones. El equipo descubrió que su método puede corregir los efectos gravitacionales y mejorar las restricciones sobre las fluctuaciones de densidad primordial.

"Descubrimos que este método es muy eficaz", dice Shirasaki en un comunicado. "Usando este método, podemos verificar las teorías de la inflación con aproximadamente una décima parte de la cantidad de datos".

nrv

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