El modelado de galaxias es complicado, y más aún cuando diferentes modelos de computadora no están de acuerdo en cómo se combinan los factores. Un nuevo proyecto llamado AGORA (Ensamblaje de galaxias de anatomía resuelta) tiene como objetivo resolver las discrepancias y hacer que los resultados sean más consistentes. Básicamente, el proyecto tiene como objetivo comparar diferentes códigos entre sí y también con las observaciones.
"La física de la formación de galaxias es extremadamente complicada, y el rango de longitudes, masas y escalas de tiempo que deben simularse es inmenso", afirmó Piero Madau, profesor de astronomía y astrofísica de la Universidad de California, Santa Cruz y copresidente. del comité directivo de AGORA.
“Incorpora la gravedad, resuelve las ecuaciones de la hidrodinámica e incluye recetas para el enfriamiento de gases, la formación de estrellas y la inyección de energía de las supernovas en el código. Después de meses de cálculo numérico en una supercomputadora poderosa, observa los resultados y se pregunta si eso es lo que realmente está haciendo la naturaleza o si algunos de los resultados son en realidad artefactos de la implementación numérica particular que utilizó ".
Esto es especialmente importante cuando se trata de modelar el efecto de la materia oscura en el universo. Como la entidad es difícil de ver y, por lo tanto, de identificar, los físicos confían en modelos para hacer predicciones sobre su efecto en las galaxias y otras formas de materia más ordinaria.
“Sin embargo, un gran desafío ha sido modelar numéricamente los procesos astrofísicos en la amplia gama de escalas de tamaño en el Universo. Las simulaciones de supercomputadora están diseñadas con tres escalas de tamaño diferentes relevantes para tres fenómenos diferentes: formación de estrellas, formación de galaxias y la estructura a gran escala del universo ", afirmó el Centro de Astrocomputación de Alto Rendimiento de la Universidad de California.
Esto significa que los modelos de estrellas que llegan a estar dentro de las galaxias tienen una escala de resolución, suficiente para ver de qué están hechos el gas y el polvo, por ejemplo, pero cuando se observa el universo entero, la computadora está más limitada a mirar "Interacciones gravitacionales simples de materia oscura", agregó la universidad. Por supuesto, cuanta más resolución pueda obtener en un modelo de computadora, mejor, especialmente porque la formación de estrellas se ve afectada por procesos como la interacción de las galaxias con el gas circundante.
Los objetivos de AGORA serán primero "modelar una galaxia de disco aislada realista", y luego comparar los códigos utilizados para ver qué se les ocurre. Puede leer más sobre los objetivos del proyecto en este documento preimpreso de Arxiv (dirigido por la Universidad de California, Ji-hoon Kim de Santa Cruz) o en el sitio web de AGORA.
Fuentes: Universidad de California Santa Cruz y Centro de Astrocomputación de Alto Rendimiento de la Universidad de California.
