Rafael Rigues, editado por Cesar Schaeffer 13/11/2019 09h15
Cientistas simularam uma área de 230 milhões de anos-luz de diâmetro, contendo mais de 20 bilhões de partículas representando matéria escura, estrelas, gases, campos magnéticos e buracos negros
Uma equipe de cientistas da Alemanha e dos Estados Unidos concluiu recentemente a simulação em larga escala do universo mais detalhada até o momento. Conhecida como TNG50, ela permitirá que os pesquisadores estudem como o cosmos evoluiu em detalhes
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A TNG50 é a mais recente simulação produzida pelo IllustrisTNG, um projeto em andamento dedicado à criação de grandes simulações cosmológicas da formação de galáxias. No passado, simulações detalhadas sofriam de baixo volume, o que dificultava deduções estatísticas sobre a evolução cósmica em larga escala.
As simulações de grande volume, por outro lado, tradicionalmente carecem de detalhes para reproduzir muitas das propriedades em pequena escala do Universo, o que torna suas previsões menos confiáveis. O TNG50 é a primeira simulação desse tipo em que consegue combinar a ideia de simulações em larga escala - o conceito do "Universo em uma caixa" - com o tipo de resolução que antes era possível apenas com simulações de galáxias.
Isso foi possível graças ao supercomputador Hazel Hen em Stuttgart, onde 16.000 núcleos trabalharam juntos por mais de um ano - o que a torna a simulação mais longa e com maior necessidade de recursos até o momento. A simulação em si representa uma área do espaço medindo mais de 230 milhões de anos-luz de diâmetro que contém mais de 20 bilhões de partículas representando matéria escura, estrelas, gás cósmico, campos magnéticos e buracos negros supermassivos (SMBHs).
O TNG50 também pode discernir fenômenos físicos que ocorrem em escalas inferiores a um milionésimo do volume total (ou seja, 230 anos-luz). Isso permite que a simulação rastreie a evolução simultânea de milhares de galáxias ao longo de 13,8 bilhões de anos de história cósmica.
Os resultados de sua simulação foram publicados em dois artigos publicados recentemente na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Ambos os estudos foram liderados pela Dra. Annalisa Pillepich, do Instituto Max Planck de Astronomia, e pela Dra. Dylan Nelson, do Instituto Max Planck de Astrofísica. Como Dylan explicou em um comunicado de imprensa da RAS:
"Experimentos numéricos desse tipo são particularmente bem-sucedidos quando você recebe mais do que investe. Em nossa simulação, vemos fenômenos que não foram programados explicitamente no código. Eles emergem de uma maneira natural, a partir da complexa interação dos ingredientes físicos básicos do nosso universo modelo. "
Dr. Pillepich e Nelson e seus colegas planejam liberar todos os dados da simulação TNG50 para a comunidade astronômica e para o público. Isso permitirá que astrônomos e cientistas cidadãos façam suas próprias descobertas a partir da simulação, que pode incluir exemplos adicionais de fenômenos cósmicos emergentes ou soluções para mistérios cósmicos.