Crédito: IllustrisTNG Collaboration
O poderio computacional, os avanços tecnológicos e os avanços nos métodos de análise de dados, têm ajudado inúmeras ciências, incluindo a astronomia.
As simulações computacionais são um dos melhores exemplos de como todo esse poderio pode ser aplicado para que possamos entender melhor e com maior precisão o universo em que vivemos.
Quando queremos entender a origem e a evolução do universo, as coisas ficam ainda mais complexas e precisamos ainda mais desse tipo de trabalho.
Crédito: IllustrisTNG Collaboration
O universo na sua essência é formado por galáxias, essas galáxias possuem bilhões de estrelas, e essas galáxias são transformadas ao longo do tempo pelas explosões de supernovas e pelos buracos negros supermassivos.
Essas galáxias se agrupam, formam os aglomerados de galáxias que por sua vez formam na maior escala do universo, o que se chama de teia cósmica.
(é bom sempre lembrar, que existe uma espécie de cola invisível que mantém as galáxias unidas e essas estruturas coesas, que chamamos de matéria escura).
Como tudo isso se formou, como evoluiu até ao estado que vemos hoje, só é possível entender com simulações computacionais extremamente complexas e custosas.
Mas existem grupos de pesquisa pelo mundo que se dedicam exclusivamente a isso.
E recentemente um desses grupos lançou o que pode ser considerada até ao momento a simulação mais completa do universo.
Essa nova simulação utilizou 24 mil núcleos de computadores e levou meses para ficar pronta.
Mas foi a primeira vez que efeitos como a amplificação do campo magnético, a produção de elementos pesados por supernovas de diferentes tipos e a injeção de energia cinética pelos gases expulsos do disco de acreção de buracos negros foram levados em consideração.
A simulação é chamada de IlustrisTNG (The Next Generation Ilustris) e representa uma parte do universo com 1 bilhão de anos-luz de diâmetro, o que é a maior já feita até hoje.
Essa simulação foi também a primeira vez que as simulações hidrodinâmicas foram consideradas no processo de formação da teia cósmica. Além de mostrar com precisão como as galáxias evoluem, é possível entender a influência dos buracos negros supermassivos na distribuição da matéria escura em grande escala.
O papel dos buracos negros supermassivos nas galáxias também pode ser estudado. As simulações mostram que os buracos negros supermassivos evitam que as galáxias formem mais estrelas, e por isso as galáxias elípticas sem os buracos negros seriam muito maiores.
A simulação também trouxe novas ideias sobre o processo hierárquico de formação de galáxias, onde pela teoria as galáxias menores se fundem para formar as maiores, nos processos de fusão e colisão. Nesses processos, as estrelas são arrancadas e depois não é possível seguir para onde elas vão e qual o papel no crescimento das galáxias. Com a simulação foi possível “iluminar” o caminho dessas estrelas, o que pode fazer com que de forma mais precisa os pesquisadores testem seus modelos de formação e evolução das galáxias.
O IlustrisTNG é um dos melhores exemplos de como a computação de alto desempenho pode ajudar e muito a astronomia.
O IlustrisTNG produziu mais de 500 terabytes de dados de simulação. Aqui falei apenas dos resultados preliminares. Análises mais profundas dos dados necessitarão de muitos anos de trabalhos de muitos cientistas.
Fonte: MPG
1 comentário
Muito bom.