Así se ve Uchuu: la simulación virtual más exacta y completa del universo de acceso libre y gratuito
Esta creación virtual permite avanzar y retroceder a lo largo de la historia del cosmos para estudiar la evolución de su estructura a gran escala
Un equipo internacional de investigadores generó la simulación más grande y realista del Universo hasta la fecha y la puso a disposición de todo el mundo de forma gratuita en la nube. Uchuu (que significa “espacio exterior”, en japonés) consta de 2,1 billones de partículas en un cubo computacional sin precedentes de 9630 millones de años luz de lado. En comparación, eso es aproximadamente tres cuartos de la distancia entre la Tierra y las galaxias observadas más distantes.
Uchuu se centra en la estructura a gran escala del Universo: halos misteriosos de materia oscura que controlan no solo la formación de galaxias, sino también el destino de todo el Universo. La escala de estas estructuras varía desde los cúmulos de galaxias más grandes hasta las más pequeñas. Las estrellas y los planetas individuales no están resueltos.
Pero una forma en que Uchuu gana en grande en comparación con otros mundos virtuales es el dominio del tiempo; simula la evolución de la materia durante casi todos los 13.800 millones de años de historia del Universo desde el Big Bang hasta el presente. Eso es más de 30 veces más que el tiempo transcurrido desde que la vida animal salió por primera vez de los mares de la Tierra.
Julia F. Ereza, estudiante del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que usa la herramienta para investigar la estructura a gran escala del Universo, explicó en un comunicado la importancia del nuevo universo virtual: “Uchuu es como una máquina del tiempo: podemos avanzar, retroceder y detenernos en el tiempo, podemos acercarnos a una sola galaxia o alejarnos para visualizar un cúmulo completo, podemos ver lo que realmente está sucediendo en cada instante y en cada lugar del Universo desde sus primeros días hasta el presente, siendo una herramienta esencial para estudiar el cosmos”.
Un equipo internacional de investigadores de Japón, España, EE.UU., Argentina, Australia, Chile, Francia e Italia creó Uchuu utilizando ATERUI II, la supercomputadora más poderosa del mundo dedicada a la astronomía. Incluso con todo este poder, se tardó un año terminar el proyecto.
Tomoaki Ishiyama, profesor asociado de la Universidad de Chiba que desarrolló el código utilizado para generar Uchuu, señaló: “Para producir Uchuu hemos utilizado los 40.200 procesadores (núcleos de CPU) disponibles exclusivamente durante 48 horas al mes. Se consumieron veinte millones de horas de supercomputadora y se generaron tres Petabytes de datos, el equivalente a 894,784,853 imágenes de un teléfono celular de 12 megapíxeles “.
El equipo de investigación utilizó técnicas computacionales de alto rendimiento para comprimir la información sobre la formación y evolución de los halos de materia oscura en la simulación de Uchuu en un catálogo de 100 terabytes. Este catálogo ya está disponible para todos en la nube en un formato fácil de usar gracias a la infraestructura computacional skun6 ubicada en el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), el grupo RedIRIS y el Centro Gallego de Supercomputación (CESGA). Las futuras publicaciones de datos incluirán catálogos de galaxias virtuales y mapas de lentes gravitacionales.
Los productos de ciencia de Big Data de Uchuu ayudarán a los astrónomos a aprender a interpretar los estudios de galaxias que se esperan en los próximos años a partir de instalaciones como el Telescopio Subaru y la misión espacial Euclid de la ESA.
La investigación fue publicada en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
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