A TRAVÉS DE SIMULACIONES EN SUPERCOMPUTADORAS EXPLICAN PROPIEDADES DE LAS GALAXIAS

Resumen

MANUEL VELÁZQUEZ, INVESTIGADOR DEL INSTITUTO DE ASTRONOMÍA (IA) DE LA UNAM, Y  OCTAVIO VALENZUELA TIJERINO, COORDINADOR DEL LABORATORIO DE MODELOS Y DATOS DE LA UNAM, COMENTAN SOBRE LA COLABORACIÓN INTERNACIONAL AGORA (ASSEMBLING GALAXIES OF RESOLVED ANATOMY) QUE TIENE COMO OBJETIVO REALIZAR UN PROYECTO DE COMPARACIÓN ENTRE LOS CÓDIGOS MÁS IMPORTANTES PARA SEGUIR LA FORMACIÓN DE GALAXIAS DENTRO DE LA ESTRUCTURA A GRAN ESCALA DEL UNIVERSO. “AGORA NOS HA AYUDADO A MEJORAR LOS CÓDIGOS NUMÉRICOS AL ENCONTRAR Y CORREGIR ERRORES Y COMPRENDER MEJOR CÓMO LOS PARÁMETROS EN CADA CÓDIGO CONTROLAN LOS PROCESOS ASTROFÍSICOS, INCLUIDA LA FORMACIÓN DE ESTRELLAS. ÉSTE ES EL PUNTO DE PARTIDA PARA SIMULACIONES CADA VEZ MÁS PRECISAS DE LA FORMACIÓN DE GALAXIAS QUE REALMENTE NOS AYUDEN A INTERPRETAR DE MANERA CONFIABLE LAS OBSERVACIONES”, AFIRMA HÉCTOR MANUEL VELÁZQUEZ. PARA REALIZAR REPRODUCCIONES MÁS REALISTAS SE COMPARARON LOS RESULTADOS DE LOS CÓDIGOS MÁS UTILIZADOS EN EL MUNDO (AREPO, GADGET, ART, RAMSES, CHANGA, GIZMO, ENTRE OTROS), PARTIENDO DE LAS MISMAS CONDICIONES INICIALES Y UN MODELO IGUAL DE FORMACIÓN ESTELAR, DEJANDO LIBRES OTROS ASPECTOS TANTO DE LA FÍSICA COMO NUMÉRICOS. LO ANTERIOR PERMITIÓ CUANTIFICAR Y VALORAR EN QUÉ CONDICIONES SE LOGRAN RESULTADOS SIMILARES O CONVERGENTES ENTRE TODOS LOS GRUPOS. “ESTE ESFUERZO PERMITIRÁ SEPARAR LOS SESGOS ASOCIADOS A CADA CÓDIGO COMPUTACIONAL UTILIZADO EN LA INTERPRETACIÓN DE LAS OBSERVACIONES DE LAS GALAXIAS”, AGREGÓ OCTAVIO VALENZUELA TIJERINO, COORDINADOR DEL LABORATORIO DE MODELOS Y DATOS DE LA UNAM. LAS COMPARACIONES REALIZADAS SE BASAN EN CÓDIGOS DE COMPUTADORA, QUE CADA COMUNIDAD HA DESARROLLADO PARA SEGUIR LA FORMACIÓN Y EVOLUCIÓN DE GALAXIAS, COMENTÓ A SU VEZ HÉCTOR MANUEL VELÁZQUEZ. LAS SIMULACIONES COMPARTEN LOS MISMOS SUPUESTOS ASTROFÍSICOS SOBRE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA DE FONDO, LA FÍSICA DEL ENFRIAMIENTO Y EL CALENTAMIENTO DEL GAS Y LA FORMACIÓN DE ESTRELLAS, PERO DIFIEREN EN LA ARQUITECTURA DEL CÓDIGO Y EN LA FÍSICA DE LA RETROALIMENTACIÓN ESTELAR. CON LA AYUDA DE LOS NUEVOS RESULTADOS, SE DETERMINÓ QUE LAS GALAXIAS DE DISCO, COMO LA VÍA LÁCTEA, PODRÍAN HABER COMENZADO A FORMARSE TEMPRANO EN LA HISTORIA DEL UNIVERSO, COMO SE DIO A CONOCER EN LAS RECIENTES OBSERVACIONES DEL TELESCOPIO ESPACIAL JAMES WEBB. ASIMISMO, DESCUBRIERON QUE EL NÚMERO DE GALAXIAS SATÉLITE BRILLANTES –AQUELLAS QUE ORBITAN ALREDEDOR DE OTRAS MÁS GRANDES– ENCAJA CON LAS OBSERVACIONES, INDEPENDIENTEMENTE DE LA ESTRATEGIA DE SIMULACIÓN UTILIZADA, LO CUAL DISMINUYE UN VIEJO PROBLEMA LLAMADO “DE LOS SATÉLITES PERDIDOS”, QUE CONSISTE EN LA AUSENCIA DE UNA GRAN POBLACIÓN DE PEQUEÑAS GALAXIAS SATÉLITES BRILLANTES EN LAS OBSERVACIONES, LA CUAL ES PREDICHA MEDIANTE SIMULACIONES DE MATERIA OSCURA SIN LA INCLUSIÓN DE GAS Y ESTRELLAS. EL ESTUDIO ESTUVO DIRIGIDO POR JI-HOON KIM EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE SEÚL, COREA; JOEL PRIMACK, UNIVERSIDAD DE CALIFORNIA SANTA CRUZ, Y SANTI ROCA-FÀBREGA, UNIVERSIDAD DE LUND, SUECIA. SE UTILIZARON SUPERCOMPUTADORAS EN VARIOS PAÍSES, ENTRE ELLAS MIZTLI EN LA DGTIC UNAM, ATOCATL Y TOCHTLI EN EL LAMOD-UNAM, ASÍ COMO PERLMUTTER EN EL NERSC, HIPAC Y XSEDE, EN ESTADOS UNIDOS; CFCA Y OAKFOREST- PACS EN JAPÓN. EN LA COLABORACIÓN AGORA PARTICIPAN ALREDEDOR 160 INVESTIGADORES DE 60 UNIVERSIDADES DE TODO EL MUNDO. PARTE DEL ESTUDIO SE HA PUBLICADO EN THE ASTROPHYSICAL JOURNAL. A CONTINUACIÓN, LOS ENLACES A LOS ARTÍCULOS: HTTPS://ARXIV.ORG/ABS/2402.06202, HTTPS://ARXIV.ORG/ABS/2402.05392 Y HTTPS://ARXIV.ORG/ABS/2402.05246.