Simulando el universo
El aumento continuo de la velocidad y la memoria de los ordenadores ha permitido a los astrofísicos realizar simulaciones cada vez más detalladas de fenómenos astronómicos complejos. Estas simulaciones por ordenador han sido muy valiosas para delimitar los distintos parámetros de los modelos teóricos y obtener información sin precedentes sobre la evolución del universo. Gracias a la financiación de la Unión Europea, la iniciativa «Pan-European training in computational cosmology: Modelling cosmic structures» (COSMOCOMP)(se abrirá en una nueva ventana) reunió a centros líderes en el campo de la cosmología computacional. Esta Red de Formación Inicial (ITN) permitió a ocho estudiantes de doctorado y veinticuatro investigadores postdoctorales trabajar colaborativamente con el fin de proporcionar nuevas perspectivas sobre el universo observable. Con el fin de tener en cuenta el universo observable, las simulaciones cosmológicas llevadas a cabo por los miembros de COSMOCOMP se alimentaron de numerosas disciplinas, incluida la hidrodinámica y la microfísica de la materia bariónica. Incorporar todos los distintos elementos en modelos cosmológicos detallados exige mucha potencia de computación. Por consiguiente, los socios de la red obtuvieron un acceso privilegiado a recursos de supercomputación del máximo nivel. Junto con el consorcio Virgo(se abrirá en una nueva ventana), los socios de COSMOCOMP completaron la simulación de N-cuerpos cosmológicos mayor que se haya realizado jamás. Estos cálculos resolvieron las interacciones gravitatorias entre 303 000 millones de partículas en un cubo cosmológico de 4 286 megapársecs de lado. Esta simulación Millenium-XXL dio como resultado predicciones de la distribución de masas en el universo, a pequeña y gran escala. Los investigadores de COSMOCOMP también han desarrollado nuevos códigos de software para realizar simulaciones hidrodinámicas de la física de la formación de galaxias. En código de malla móvil AREPO y en código de hidrodinámica de partículas suavizada GADGET, manipularon cuidadosamente las condiciones del universo con el fin de estudiar la evolución de las galaxias a lo largo de los últimos 13 000 millones de años. Entre los numerosos resultados fascinantes de la ITN de COSMOCOMP se encuentra la largamente deseada predicción de las teorías sobre la materia oscura. Por primera vez se detectaron rayos gamma procedentes de la aniquilación de partículas de materia oscura. Mediante un programa de talleres temáticos, los socios pudieron compartir resultados y examinar colectivamente el marco teórico sobre el cual se basan sus simulaciones. COSMOCOMP estudió las implicaciones de su investigación mediante la interacción con la comunidad científica general, en particular en congresos internacionales.
