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Astrônomos criam o primeiro universo virtual realístico

2014-10Abra alas Matrix: Astrônomos fizeram melhor que você.  Eles criaram o primeiro universo virtual realístico usando uma simulação por computador chamada “Illustris“.  Illustris pode recriar 13 bilhões de anos de evolução cósmica em um cubo virtual de 350 milhões de anos luz, com resolução sem precedentes.

Até agora, nenhuma única simulação foi capaz de reproduzir o universo em grandes e pequenas escalas simultaneamente“, disse o autor principal, Mark Vogelsberger (MIT/Centro Harvard-Smithsoniano para a Astrofísica), que conduziu o trabalho de colaboração com pesquisadores de várias instituições, inclusive do Instituto Heidelbert para Estudos Teóricos, na Alemanha.

Os resultados foram reportados na edição de 08 de maio da publicação Nature.

Tentativas anteriores para simular o universo foram atrasadas pela falta de força computacional e pelas complexidades da física fundamental.  Como resultado, esse programas, ou eram limitados em resolução, ou eram forçados a focar numa pequena porção do universo.  Simulações anteriores também tiveram problemas com a modelagem de retroalimentação complexa com a formação de estrelas, explosões de supernovas e buracos negros super massivos.

Illustris emprega um programa de computador sofisticado para recriar a evolução do universo em alta fidelidade.  Ele inclui tanto a matéria normal, quando a antimatéria, usando 12 bilhões de pixels (elementos de resolução) em 3D.

A equipe despendeu cinco anos desenvolvendo o programa Illustris.  Os cálculos reais demoraram 3 mese , usando um total de 8.000 CPUs trabalhando em paralelo. Se eles tivessem usado um computador desktop normal, os cálculos demorariam mais de dois mil anos para completar.

A simulação de computador começou há meros 12 milhões após o Big Bang.  Quando ela alcançou o dia de hoje, os astrônomos contaram mais de 41.000 galáxias no cubo do espaço simulado.  Importante mencionar que o Illustris permitiu uma mistura realística de galáxias espirais, como a nossa Via Láctea e galáxias elípticas no formato de bolas de futebol americano.  Ele também recriou estruturas de grande escala como aglomerados de galáxias, bem como as bolhas e vácuos da teia cósmica.  Em escala pequena, ele recriou precisamente as químicas de galáxias individuais.

Já que a luz viaja à uma velocidade fixa, quanto mais longe os astrônomos olharam, mais para trás no tempo eles puderam ver.  Uma galáxia a um bilhão de anos luz de distância é vista como ela era há um bilhão de anos.  Os telescópios como o Hubble podem nos fornecer vistas do universo antigo, quando se olha para grandes distâncias.  Porém, os astrônomos não podem usar o Hubble para seguir a evolução de uma única galáxia por sobre um período de tempo.

“Illustris é como um máquina do tempo.  Podemos ir para frente e para trás no tempo.  Podemos pausar a simulação e ampliar uma única galáxia, ou agrupamentos de galáxias, para vermos o que realmente está acontecendo“, disse Shy Gene, co autor do CfA.

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Fonte: www.cfa.harvard.edu

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