Es como una receta para intentar reproducir un delicioso plato llamado Universo, poniendo los ingredientes, insertando las instrucciones (es decir, las leyes de la física) y dejar que el plato se "cocine" por si mismo, esperando obtener así, en un ejercicio continuo de prueba y error, el mismo resultado final que el que vemos expuesto en el gran escaparate del firmamento. Representa una de las mejores forman de intentar comprender los mecanismos que le dieron forma, añadiendo con el tiempo más y más elementos a la receta a medida que los vamos desvelando, una tarea de proporcions cósmicas que solo los avances en la capacidad de los sistemas informáticos actuales permite afrontar.
Sin embargo sigue siendo difícil conseguir un resultado que encaje por completo con lo que vemos con nuestros propios ojos. Mientras que muchas simulaciones pueden recrear con bastante exactitud los principales ingredientes cósmicos (como las estrellas y las galaxias), los elementos a menos escala, las sutilezas que marcan la diferencia (como la forma, la masa y la distribución de esas estrellas y galaxias) resultan un obstáculo más complicada de superar. Pero lentamente nos vamos aproximando.
Mediante una simulación llamada EAGLE (Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments), investigadores de varios institutos de Europa han "cocinado" una simulación deslumbrante del Universo que contiene decenas de miles de galaxias, que teniendo en cuenta su tamaño, es la representación más exacta de las galaxias disponibles. Otras simulaciones a menudo producen galaxias que son diferentes a las que se observan en la naturaleza (demasiado grandes, demasiado esféricas, demasiado pequeñas y con demasiadas estrellas viejas, ect..)."Creo que es justo decir que es un éxito asombroso", explica Rob Crain, de la Liverpool John Moores University y miembro del grupo que construyó EAGLE."Si vamos a nuestra anterior generación de simulaciones las galaxias se ven todas como grandes gotas esféricas. Ahora forman discos, barras, galaxias irregulares y diferentes tipos de elípticas".
EAGLE no es la simulación más grande, sin embargo aquellas de mucho mayor tamaño por lo general no tienen una resolución suficiente para ver los detalles de las galaxias individuales. Uno de los objetivos era producir una lo suficientemente grande para contener todos los tipos de galaxias observadas, lo que permitió a los investigadores averiguar si la física programada es precisosa para las galaxias y si produce el número correcto de ellas.
Una muestra de la nueva simulación se puede ver en el vídeo superior, que muestra la evolución del Universo en una región de 25 megaparsecs cúbicos (unos 81 millones de años luz). La esquina inferior derecha de la pantalla muestra el tiempo después del Big Bang (t). En los inicios la materia se muestra dispersa y confusa, pero se aglutina poco a poco en una especie de red, con largas hebras de material que conectan los nodos en los que se agrupan las galaxias. En 01:06 la simulación comienza de nuevo desde el principio y muestra los tres componentes principales del modelo: La materia oscura (MDL), gas (los globos rojos) y las estrellas. La simulación contendrá una zona total de 100 megaparsecs cúbicos.
Esta ofrece una idea de lo que hace que las galaxias adquieran una apariencia en la simulación más parecida a las de la naturaleza: El viento galáctico. Estos son creados por eventos explosivos como supernovas y eyecciones de agujeros negro, y se hacen más grandes y más frecuentes a medida que pasa el tiempo. Del mismo modo que los fuertes vientos de La Tierra pueden arrastrar la parte superior del suelo y hacer que sea difícil para los cultivos, los vientos galácticos son lo suficientemente potentes como para disminuir o dispersar las nubes de gas donde nave nuevas estrellas, lo que puede ralentizar significativamente o detener la formación de estrellas en una galaxia joven. Otras simulaciones han incluido estos vientos, pero en la EAGLE son "más fuertes que en otras anteriores". Los resultados sugieren que los vientos pueden ser, en última instancia, responsable de las "imperfecciones" vistas en las galaxias naturales en comparación con las observadas en muchas simulaciones.
EAGLE representa un paso más en el camino para entender la receta exacta que llevó al Universo hasta el estado en que se encuentra hoy día, y por extensión, la que permitió nuestra propia existencia.
New EAGLE Simulation Shows Galaxies as They Really Are (Video)
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