Criado o Primeiro Universo Virtual Realista

Ainda não é uma Matrix, mas parece que os astrônomos estão no caminho certo. Eles criaram o primeiro universo virtual realista usando uma simulação de computador chamada “Illustris”. Este programa fantástico pode recriar 13 bilhões de anos de evolução cósmica em um cubo de 350 milhões de anos-luz de lado com uma resolução sem precedentes.

“Até agora, nenhuma simulação tinha sido capaz de reproduzir o universo em pequenas e grandes escalas simultaneamente”, disse Mark Vogelsberger, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) e do CFA (Centro de Astrofísica Harvard – Smithsoniano, em tradução livre), ambos nos Estados Unidos, que conduziu o trabalho em colaboração com pesquisadores de várias instituições, incluindo o Instituto Heidelberg para Estudos Teóricos na Alemanha.

Os resultados foram relatados na edição de 8 de maio da revista Nature. As tentativas anteriores para simular o universo foram prejudicadas pela falta de poder de computação e pelas complexidades da física subjacente. Como resultado, esses programas foram limitados em resolução ou forçados a se concentrar em uma pequena parte do universo. 

Simulações anteriores também tiveram problemas na modelagem das complexas formações de estrelas, explosões de supernovas e buracos negros supermassivos.

O Illustris emprega um sofisticado programa de computador para recriar a evolução do universo em alta fidelidade. Ele inclui tanto a matéria normal quanto a matéria escura usando 12 bilhões de pixels 3D.

A equipe dedicou cinco anos para o desenvolvimento do programa. Os cálculos reais levaram 3 meses de “tempo de execução”, usando um total de 8.000 CPUs que trabalharam em paralelo. Se eles tivessem usado um computador comum, os cálculos teriam levado mais de 2.000 anos para serem concluídos.

A simulação de computador começa apenas 12 milhões de anos após o Big Bang. Até chegar aos dia de hoje, os astrônomos contaram mais de 41.000 galáxias no espaço simulado. Importante: o Illustris tem uma mistura realista de galáxias espirais como a Via Láctea e galáxias elípticas, com o formato de uma bola de futebol americano. Ele também recriou estruturas em larga escala, como aglomerados de galáxias e as bolhas e vazios da teia cósmica. Em pequena escala, foram recriadas com precisão as químicas de galáxias individuais.

Como a luz viaja a uma velocidade fixa, quanto mais longe os astrônomos olham, mais para trás no tempo eles podem ver. Uma galáxia de um bilhão de anos-luz é vista como era bilhões de anos atrás. Telescópios como o Hubble podem nos dar uma vista do início do universo, observando maiores distâncias. No entanto, os astrônomos não podem usar o Hubble para acompanhar a evolução de uma única galáxia ao longo do tempo.

“O Illustris é como uma máquina do tempo. Nós podemos ir para a frente e para trás. Nós podemos pausar a simulação e dar zoom em uma única galáxia ou aglomerado de galáxias para ver o que está acontecendo lá”, comemora o coautor Genel Shy, do CFA.

Fontes: Hypescience.com e sciencedaily.com